用变分量子特征求解器研究氢化物离子的束缚态、电子解离能和反应性
摘要：使用可靠的方法预测和理解分子能量和化学反应性是分子量子化学领域的基本追求。在当前的嘈杂中间尺度量子计算机（NISQ）时代的限制下，变分量子特征值解算器（VQE）算法为高效估计给定分子的稳定能态提供了一种有希望的方法。本研究致力于预测氢化离子的基态和单电子解离能，因为它具有较高的电子电子相关性并在天体物理学和量子化学中有许多应用。氢化离子是第一个通过考虑高电子电子相关性而理论计算出基态能量的三体量子问题，使用的是Chandrasekhar波函数。为了计算氢化离子，我们使用了VQE算法以两种类型的量子计算方案，即基于化学启发的基于单位CC（UCC）的方案和基于硬件有效的方案（HEA）。为了检验算法的多功能性，我们分析了涉及氢化离子的两个质子转移反应，并发现能量是放热的，与以前的研究相比结果得到了明显改善。总的来说，使用量子计算方法的VQE算法在计算高度相关的分子的稳定态能量、单电子解离能和质子转移反应的反应能量时被发现是可靠的，有较低的相对百分误差。
作者：Abdul Kalam, Ashok Kumar, Prasanta K. Panigrahi
论文ID：2304.00023
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2023-04-04