論文の概要: Q$^2$Chemistry: A quantum computation platform for quantum chemistry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.10978v1
• Date: Tue, 23 Aug 2022 13:50:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-30 02:28:11.420582
• Title: Q$^2$Chemistry: A quantum computation platform for quantum chemistry
• Title（参考訳）: Q$^2$Chemistry:量子化学のための量子計算プラットフォーム
• Authors: Yi Fan, Jie Liu, Xiongzhi Zeng, Zhiqian Xu, Honghui Shang, Zhenyu Li, and Jinlong Yang
• Abstract要約: 量子化学の分野において量子アルゴリズムと量子インスパイアされた古典的アルゴリズムを開発するために、Q$2$Chemistryを提案する。 Q$2$Chemistryは、既にパッケージに実装されている特定の量子アルゴリズムまたはユーザが新たに開発した量子回路を生成する。 生成された回路は、利用可能であれば物理量子コンピュータに、または古典的なスーパーコンピュータ上で量子回路をシミュレートして実現された内部仮想量子コンピュータに送信することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.362240457595957
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum computer provides new opportunities for quantum chemistry. In this article, we present a versatile, extensible, and efficient software package, named Q$^2$Chemistry, for developing quantum algorithms and quantum inspired classical algorithms in the field of quantum chemistry. In Q$^2$Chemistry, wave function and Hamiltonian can be conveniently mapped into the qubit space, then quantum circuits can be generated according to a specific quantum algorithm already implemented in the package or newly developed by the users. The generated circuits can be dispatched to either a physical quantum computer, if available, or to the internal virtual quantum computer realized by simulating quantum circuit on classical supercomputers. As demonstrated by our benchmark simulations with up to 72 qubit, Q$^2$Chemistry achieves excellent performance in simulating medium scale quantum circuits. Application of Q$^2$Chemistry to simulate molecules and periodic systems are given with performance analysis.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは量子化学の新しい機会を提供する。 本稿では,量子化学の分野で量子アルゴリズムや量子インスパイアされた古典的アルゴリズムを開発するための,汎用性,拡張性,効率的なソフトウェアパッケージであるq$^2$chemistryを提案する。 Q$^2$Chemistryでは、波動関数とハミルトニアンを量子ビット空間に便利にマッピングし、既にパッケージに実装されている特定の量子アルゴリズムやユーザによって新たに開発された量子回路に基づいて量子回路を生成することができる。 生成された回路は、可能であれば物理量子コンピュータに、あるいは古典的スーパーコンピュータ上で量子回路をシミュレートして実現される内部仮想量子コンピュータに送信することができる。 72量子ビットのベンチマークシミュレーションで示すように、Q$^2$Chemistryは中規模量子回路のシミュレーションにおいて優れた性能を発揮する。 Q$^2$Chemistry の分子・周期系シミュレーションへの応用は性能解析に有効である。

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