論文の概要: Basis set generation and optimization in the NISQ era with Quiqbox.jl
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.04586v1
- Date: Thu, 8 Dec 2022 22:29:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 19:01:05.668392
- Title: Basis set generation and optimization in the NISQ era with Quiqbox.jl
- Title(参考訳): Quiqbox.jlを用いたNISQ時代の基底集合生成と最適化
- Authors: Weishi Wang and James D. Whitfield
- Abstract要約: ユリア言語でQuikbox'という名のオープンソース電子構造パッケージを開発する。
このパッケージにはHartree-FockプロシージャとGaussianベースの電子積分計算が実装されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.505321919386739
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In the noisy intermediate-scale quantum era, ab initio computation of the
electronic structure problem has become one of the major benchmarks for
identifying the boundary between classical and quantum computational power. The
single-particle basis set plays a key role in the electronic structure methods
implemented on both classical and quantum devices. To investigate the
consequences of the single-particle basis set, we propose a framework for more
customizable basis set generation and basis set optimization. This framework
allows configurations of composite Gaussian-type basis functions to go beyond
typical Gaussian-type basis set frameworks such as the atomic orbitals and
floating basis sets. Such basis set generations set the stage for more flexible
variational optimization of basis set parameters. To realize this framework, we
have developed an open-source electronic structure package named ``Quiqbox'' in
the Julia programming language. Both the Hartree--Fock procedure and
Gaussian-based electronic integral computations are implemented in this
package. We compare Quiqbox with the basis set optimization package DiffiQult
and find faster convergence of the basis set optimization with lower run time.
We also demonstrate the additional customizability Quiqbox brings for more
systematic basis set research with an example of constructing and optimizing
delocalized orbitals.
- Abstract(参考訳): ノイズの多い中間スケール量子時代において、電子構造問題の初期計算は古典的および量子的計算パワーの境界を特定する主要なベンチマークの1つとなっている。
単一粒子基底集合は、古典デバイスと量子デバイスの両方で実装された電子構造法において重要な役割を果たす。
単一粒子基底集合の結果を調べるために,よりカスタマイズ可能な基底集合生成と基底集合最適化のためのフレームワークを提案する。
このフレームワークにより、複合ガウス型基底関数の構成は、原子軌道や浮動小数点集合のような典型的なガウス型基底集合フレームワークを超えることができる。
このような基底セット世代は、基底セットパラメータのより柔軟な変動最適化のためのステージを設定する。
このフレームワークを実現するために、Juliaプログラミング言語で ``Quiqbox' というオープンソースの電子構造パッケージを開発した。
このパッケージにはHartree-FockプロシージャとGaussianベースの電子積分計算が実装されている。
quiqboxを基本セット最適化パッケージdiffiqultと比較し,ベースセット最適化の高速化と実行時間の短縮を見出した。
また、クイックボックスはより体系的な基底集合の研究をもたらし、非局在軌道の構築と最適化の例を示す。
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