論文の概要: Enhancing Accuracy of Quantum-Selected Configuration Interaction Calculations using Multireference Perturbation Theory: Application to Aromatic Molecules

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.22221v1
• Date: Fri, 28 Mar 2025 08:12:39 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-03-31 15:31:17.712931
• Title: Enhancing Accuracy of Quantum-Selected Configuration Interaction Calculations using Multireference Perturbation Theory: Application to Aromatic Molecules
• Title（参考訳）: マルチ参照摂動理論を用いた量子選択型構成相互作用計算の精度向上:芳香族分子への応用
• Authors: Soichi Shirai, Shih-Yen Tseng, Hokuto Iwakiri, Takahiro Horiba, Hirotoshi Hirai, Sho Koh,
• Abstract要約: 量子選択構成相互作用(QSCI)は、量子化学計算のための新しい量子-古典的ハイブリッドアルゴリズムである。 摂動療法を取り入れたことにより,精度が向上した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Quantum-selected configuration interaction (QSCI) is a novel quantum-classical hybrid algorithm for quantum chemistry calculations. This method identifies electron configurations having large weights for the target state using quantum devices and allows CI calculations to be performed with the selected configurations on classical computers. In principle, the QSCI algorithm can take advantage of the ability to handle large configuration spaces while reducing the negative effects of noise on the calculated values. At present, QSCI calculations are limited by qubit noise during the input state preparation and measurement process, restricting them to small active spaces. These limitations make it difficult to perform calculations with quantitative accuracy. The present study demonstrates a computational scheme based on multireference perturbation theory calculations on a classical computer, using the QSCI wavefunction as a reference. This method was applied to ground and excited state calculations for two typical aromatic molecules, naphthalene and tetracene. The incorporation of the perturbation treatment was found to provide improved accuracy. Extension of the reference space based on the QSCI-selected configurations as a means of further improvement was also investigated.
• Abstract（参考訳）: 量子選択構成相互作用(QSCI)は、量子化学計算のための新しい量子-古典的ハイブリッドアルゴリズムである。 本手法では、量子デバイスを用いてターゲット状態に対して大きな重みを持つ電子配置を特定し、選択した構成でCI計算を行うことができる。 原理として、QSCIアルゴリズムは、計算された値に対するノイズの負の影響を低減しつつ、大きな構成空間を処理できる能力を利用することができる。 現在、QSCI計算は入力状態の準備と測定の過程でクビットノイズによって制限されており、小さな活性空間に制限されている。 これらの制限は、定量的な精度で計算を行うのを難しくする。 本研究では、QSCI波動関数を基準として、古典計算機上でのマルチ参照摂動理論計算に基づく計算方式を示す。 この方法は2つの典型的な芳香族分子であるナフタレンとテトラセンのグラウンドおよび励起状態計算に適用した。 摂動療法を取り入れたことにより,精度が向上した。 また,QSCI選択構成に基づく参照空間の拡張についても検討した。

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