論文の概要: Quantum Chemistry Calculations using Energy Derivatives on Quantum
Computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.06463v1
- Date: Thu, 10 Jun 2021 14:57:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 01:42:50.919740
- Title: Quantum Chemistry Calculations using Energy Derivatives on Quantum
Computers
- Title（参考訳）: 量子コンピュータ上のエネルギー誘導体を用いた量子化学計算
- Authors: Utkarsh Azad and Harjinder Singh
- Abstract要約: 本研究では、基底状態と励起状態エネルギーの両方のエネルギー微分を計算する方法を提案する。
ハイブリッドパラダイムにおける量子回路の詳細な実装を設計する。
量子化学のいくつかの重要な応用に組み込むことにより,本手法の有効性を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Quantum chemistry calculations such as the prediction of molecular properties
and modeling of chemical reactions are a few of the critical areas where
near-term quantum computers can showcase quantum advantage. We present a method
to calculate energy derivatives for both ground state and excited state
energies with respect to the parameters of a chemical system based on the
framework of the variational quantum eigensolver (VQE). A low-depth
implementation of quantum circuits within the hybrid variational paradigm is
designed, and their computational costs are analyzed. We showcase the
effectiveness of our method by incorporating it in some key quantum chemistry
applications of energy derivatives, such as to perform minimum energy
configuration search and estimate molecular response properties estimation of
H$_2$ molecule, and also to find the transition state of H$_2$ + H
$\leftrightarrow$ H + H$_2$ reaction. The obtained results are shown to be in
complete agreement with their respective full configuration interaction (FCI)
values.
- Abstract（参考訳）: 分子特性の予測や化学反応のモデリングのような量子化学計算は、短期量子コンピュータが量子優位性を示す重要な領域の1つである。
本稿では,変分量子固有解法(VQE)の枠組みに基づく化学系のパラメータに関して,基底状態と励起状態の両方のエネルギー微分を計算する手法を提案する。
ハイブリッド変分パラダイムにおける量子回路の詳細な実装を設計し,その計算コストを分析した。
H$_2$分子の最小エネルギー構成と分子応答特性の推定を行い、H$_2$ + H$\leftrightarrow$ H + H$_2$反応の遷移状態を求めるなど、エネルギー誘導体のいくつかの重要な量子化学応用に組み込むことにより、本手法の有効性を示す。
得られた結果は、それぞれのフル構成相互作用(FCI)値と完全に一致していることが示される。
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