論文の概要: A Quantum Algorithm to Calculate Band Structure at the EOM Level of
Theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.01318v1
- Date: Fri, 3 Sep 2021 05:33:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-16 06:42:39.633448
- Title: A Quantum Algorithm to Calculate Band Structure at the EOM Level of
Theory
- Title（参考訳）: EOM理論におけるバンド構造計算のための量子アルゴリズム
- Authors: Yi Fan, Jie Liu, Zhenyu Li, Jinlong Yang
- Abstract要約: 本稿では,運動方程式(EOM)理論に基づくバンド構造計算のための量子アルゴリズムを提案する。
原理の証明として、量子コンピュータシミュレータを用いてシリコンとダイヤモンドのバンド構造を計算するために、そのようなEOM-ADAPT-Cプロトコルを用いる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.601481589619183
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Band structure is a cornerstone to understand electronic properties of
materials. Accurate band structure calculations using a high-level
quantum-chemistry theory can be computationally very expensive. It is promising
to speed up such calculations with a quantum computer. In this study, we
present a quantum algorithm for band structure calculation based on the
equation-of-motion (EOM) theory. First, we introduce a new variational quantum
eigensolver algorithm named ADAPT-C for ground-state quantum simulation of
solids, where the wave function is built adaptively from a complete set of
anti-Hermitian operators. Then, on top of the ADAPT-C ground state,
quasiparticle energies and the band structure can be calculated using the EOM
theory in a quantum-subspace-expansion (QSE) style, where the projected
excitation operators guarantee that the killer condition is satisfied. As a
proof of principle, such an EOM-ADAPT-C protocol is used to calculate the band
structures of silicon and diamond using a quantum computer simulator.
- Abstract（参考訳）: バンド構造は材料の電子的性質を理解するための基盤となる。
高レベル量子化学理論を用いた正確なバンド構造計算は非常に高価である。
量子コンピュータで計算を高速化することを約束している。
本研究では,運動方程式(EOM)理論に基づくバンド構造計算のための量子アルゴリズムを提案する。
まず、固体の基底状態量子シミュレーションにADAPT-Cという新しい変分量子固有解法アルゴリズムを導入し、反エルミート作用素の完全な集合から波動関数を適応的に構築する。
そして、ADAPT-C基底状態の上に、準粒子エネルギーとバンド構造を量子サブスペース膨張(QSE)形式でEOM理論を用いて計算し、射影励起作用素がキラー条件を満たすことを保証する。
原理の証明として、eom-adapt-cプロトコルは量子コンピュータシミュレータを用いてシリコンとダイヤモンドのバンド構造を計算するために用いられる。
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