超越基态电子结构的量子计算：迈向非基态量子化学的进展综述
化学物理
2026-05-13 v1 量子物理
摘要
量子计算有望通过大幅降低计算成本来解决化学问题，从而革新量子化学。虽然迄今为止大多数量子计算演示都集中在解决小分子电子基态能量上，但量子化学领域远比基态化学广泛；对从业化学家而言，化学反应动力学和反应机理预测同样重要。在此，我们综述了量子计算在理解超越基态的量子化学方面的进展与潜力，包括反应机理、反应动力学和有限温度量子化学。我们讨论了这些应用共享的算法及其他考量，以及使它们各具特色的差异。我们还强调了这些应用可能实现的潜在加速以及它们可能面临的挑战。我们希望这一讨论能激发进一步研究量子计算如何在未来更好地指导实验化学。
引用
@article{arxiv.2509.19709,
title = {Quantum Computing Beyond Ground State Electronic Structure: A Review of Progress Toward Quantum Chemistry Out of the Ground State},
author = {Alan Bidart and Prateek Vaish and Tilas Kabengele and Yaoqi Pang and Yuan Liu and Brenda M. Rubenstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.19709},
year = {2026}
}
备注
45 pages, 2 figures, 1 table