論文の概要: Subspace methods for the simulation of molecular response properties on a quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.12186v1
• Date: Mon, 19 Feb 2024 14:50:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-20 16:11:49.650223
• Title: Subspace methods for the simulation of molecular response properties on a quantum computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータにおける分子応答特性のシミュレーションのための部分空間法
• Authors: Peter Reinholdt, Erik Rosendahl Kjellgren, Juliane Holst Fuglsbjerg, Karl Michael Ziems, Sonia Coriani, Stephan P. A. Sauer, Jacob Kongsted
• Abstract要約: 量子自己整合線形応答(q-sc-LR)理論における励起エネルギーを得るダビッドソン法について検討する。 ダビッドソン法を用いて水素鎖の励起エネルギー(最大H$_10$)を計算し、量子シミュレータ上での励起エネルギーを計算するための統計ノイズの側面を分析する。
• 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: We explore Davidson methods for obtaining excitation energies and other linear response properties within quantum self-consistent linear response (q-sc-LR) theory. Davidson-type methods allow for obtaining only a few selected excitation energies without explicitly constructing the electronic Hessian since they only require the ability to perform Hessian-vector multiplications. We apply the Davidson method to calculate the excitation energies of hydrogen chains (up to H$_{10}$) and analyze aspects of statistical noise for computing excitation energies on quantum simulators. Additionally, we apply Davidson methods for computing linear response properties such as static polarizabilities for H$_2$, LiH, H$_2$O, OH$^-$, and NH$_3$, and show that unitary coupled cluster outperforms classical projected coupled cluster for molecular systems with strong correlation. Finally, we formulate the Davidson method for damped (complex) linear response, with application to the nitrogen K-edge X-ray absorption of ammonia, and the $C_6$ coefficients of H$_2$, LiH, H$_2$O, OH$^-$, and NH$_3$.
• Abstract（参考訳）: 量子自己整合線形応答(q-sc-LR)理論における励起エネルギーおよびその他の線形応答特性を得るためのダビッドソン法について検討する。 デビッドソン型法は、電子ヘッシアンを明示的に構成することなく、少数の選択された励起エネルギーを得ることができる。 ダビッドソン法を用いて水素鎖の励起エネルギー(h$_{10}$まで)を計算し、量子シミュレータ上での励起エネルギーを計算するための統計ノイズの側面を分析する。 さらに, H$_2$, LiH, H$_2$O, OH$^-$, NH$_3$の静的偏光率などの線形応答特性の計算にダビッドソン法を適用し, 強い相関関係を持つ分子系において, 単元結合クラスタが古典的投影結合クラスタより優れていたことを示す。 最後に, 減衰(複雑)線形応答のダビッドソン法を定式化し, アンモニアの窒素KエッジX線吸収, H$_2$, LiH, H$_2$O, OH$^-$, NH$_3$の係数について検討した。

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