論文の概要: Applications of Quantum Computing for Investigations of Electronic
Transitions in Phenylsulfonyl-carbazole TADF Emitters
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.15795v1
- Date: Fri, 31 Jul 2020 01:34:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-07 12:55:41.622907
- Title: Applications of Quantum Computing for Investigations of Electronic
Transitions in Phenylsulfonyl-carbazole TADF Emitters
- Title（参考訳）: フェニルスルホニル-カルバゾールtadfエミッタの電子遷移研究への量子コンピューティングの応用
- Authors: Qi Gao, Gavin O. Jones, Mario Motta, Michihiko Sugawara, Hiroshi C.
Watanabe, Takao Kobayashi, Eriko Watanabe, Yu-ya Ohnishi, Hajime Nakamura and
Naoki Yamamoto
- Abstract要約: フェニルフェニル-カルバゾール化合物の最初の一重項 (S1) と三重項 (T1) の励起状態の量子化学的研究を行った。
これらの化合物は有機発光ダイオード(OLED)用途に有用な熱活性遅延蛍光(TADF)エミッタとして提案された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.261591612039261
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: A quantum chemistry study of the first singlet (S1) and triplet (T1) excited
states of phenylsulfonyl-carbazole compounds, proposed as useful thermally
activated delayed fluorescence (TADF) emitters for organic light emitting diode
(OLED) applications, was performed with the quantum Equation-Of-Motion
Variational Quantum Eigensolver (qEOM-VQE) and Variational Quantum Deflation
(VQD) algorithms on quantum simulators and devices. These quantum simulations
were performed with double zeta quality basis sets on an active space
comprising the highest occupied and lowest unoccupied molecular orbitals (HOMO,
LUMO) of the TADF molecules. The differences in energy separations between S1
and T1 ($\Delta E_{st}$) predicted by calculations on quantum simulators were
found to be in excellent agreement with experimental data. Differences of 16
and 88 mHa with respect to exact energies were found for excited states by
using the qEOM-VQE and VQD algorithms, respectively, to perform simulations on
quantum devices without error mitigation. By utilizing error mitigation by
state tomography to purify the quantum states and correct energy values, the
large errors found for unmitigated results could be improved to differences of,
at most, 3 mHa with respect to exact values. Consequently, excellent agreement
could be found between values of $\Delta E_{st}$ predicted by quantum
simulations and those found in experiments.
- Abstract（参考訳）: 有機発光ダイオード(oled)用熱活性化遅延蛍光(tadf)エミッタとして提案されるフェニルスルホニル-カルバゾール化合物の第一一重項(s1)および三重項(t1)励起状態の量子化学研究を,量子シミュレータおよびデバイス上での量子方程式-運動変動量子固有解法(qeom-vqe)と変分量子デフレレーション(vqd)アルゴリズムを用いて行った。
これらの量子シミュレーションは, tadf分子の最大占有量と最小占有分子軌道(homo, lumo)からなる活性空間上で, 二重ゼータ品質基底セットを用いて行った。
量子シミュレータ上での計算により予測されるS1とT1(\Delta E_{st}$)のエネルギー分離の差は実験データとよく一致していることがわかった。
qeom-vqeアルゴリズムとvqdアルゴリズムを用いて, 量子デバイス上で誤差緩和を伴わずにシミュレーションを行うことにより, 励起状態に対する16mhaと88mhaの違いが確認された。
状態トモグラフィーによる誤差軽減を利用して、量子状態の浄化とエネルギー値の補正を行うことで、未緩和結果に対する大きな誤差は、少なくとも正確な値に関して3mHaの違いに改善することができる。
その結果、量子シミュレーションによって予測される$\Delta E_{st}$の値と実験で得られた値との間には優れた一致が見いだされた。
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