論文の概要: Coupled cluster method tailored with quantum computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.11012v2
- Date: Mon, 15 Apr 2024 13:27:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-17 23:35:28.115231
- Title: Coupled cluster method tailored with quantum computing
- Title(参考訳): 量子コンピューティングに適した結合クラスタ法
- Authors: Luca Erhart, Yuichiro Yoshida, Viktor Khinevich, Wataru Mizukami,
- Abstract要約: 本稿では,結合クラスタ理論と呼ばれる古典理論を用いて量子計算結果を補正する計算手法を提案する。
提案手法は, 量子デバイスからの量子状態を, 計算ベーストモグラフィーにより効率的に抽出する。
これらの実証は、我々のアプローチが量子コンピュータを用いた実用的な量子化学計算の可能性を示唆している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Introducing an active space approximation is inevitable for the quantum computations of chemical systems. However, this approximation ignores the electron correlations related to non-active orbitals. Here, we propose a computational method for correcting quantum computing results using a well-established classical theory called coupled cluster theory. Our approach efficiently extracts the quantum state from a quantum device by computational basis tomography. The extracted expansion coefficients of the quantum state are embedded into the coupled cluster ansatz within the framework of the tailored coupled cluster method. We demonstrate the performance of our method by verifying the potential energy curves of LiH, H2O, and N2 with a correlation-energy correction scheme. Our method demonstrates reasonable potential energy curves even when the standard coupled cluster fails. The sufficient numbers of measurements for tomography were also investigated. Furthermore, this method successfully estimated the activation energy of the Cope rearrangement reaction of 1,5-hexadiene together with perturbative triples correction. These demonstrations suggest that our approach has the potential for practical quantum chemical calculations using quantum computers.
- Abstract(参考訳): 化学系の量子計算では、アクティブな空間近似の導入は避けられない。
しかし、この近似は非活性軌道に関連する電子相関を無視する。
本稿では,結合クラスタ理論と呼ばれる古典理論を用いて量子計算結果を補正する計算手法を提案する。
提案手法は, 量子デバイスからの量子状態を, 計算ベーストモグラフィーにより効率的に抽出する。
量子状態の抽出された膨張係数は、調整された結合クラスタ法の枠組み内に結合クラスタアンサッツに埋め込まれる。
相関エネルギー補正方式を用いて,LH,H2O,N2のポテンシャルエネルギー曲線を検証し,本手法の性能を示す。
本手法は, 標準結合クラスタが故障しても, 合理的なポテンシャルエネルギー曲線を示す。
またトモグラフィーのための十分な測定値についても検討した。
さらに,1,5-ヘキサジエンのコープ再配置反応の活性化エネルギーを摂動三重項補正とともに推算した。
これらの実証は、我々のアプローチが量子コンピュータを用いた実用的な量子化学計算の可能性を示唆している。
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