化学量子计算迈出重要一步——直接计算能量导数对分子进行几何优化

科技日报实习记者 张佳欣

据

中山市焦点新资料有限公司

最新1期《物理化学通信杂志》报导，日本大阪市立大学的钻研小组胜利扩大了量子相位差估量算法。这是1种间接计算能隙的通用量子算法，可以间接计算两种不同份子几何外形之间的能量差，使钻研人员能在单个计算中基于有限差分法计算关于核坐标的能量导数。

另外，该钻研小组还利用所开发的能量导数计算对于H_二、LiH、BeH_二以及N_二份子进行了几何优化，而无需计算总能量，证实了该法子的无效性。该小组还探讨了如何依据份子的不同自在度组装量子电路。

最近几年来，量子计算机的钻研以及倒退获得了长足提高，原子以及份子构造的量子化学计算作为量子计算机最有前程的利用之1而备受关注。为了将量子化学计算利用于化学及相干畛域，开发几何优化法子以寻觅最不乱的份子构造是必不可少的。几何优化需求计算相对于于份子核坐标的能量导数。

有限差分法是计算能量导数的1种法子。在经典计算机上，基于这类法子对于1维零碎的计算至少需求两次能量评价。之前的钻研标明，相比之下，量子计算机只要要1次就可基于有限差分法子计算能量导数，无需斟酌自在度的多少。但是，与可以执行能量导数计算的量子算法相干的量子电路1直未能完成。

这项钻研是钻研人员关于量子计算机上的量子化学计算的1系列文章中的最新停顿。钻研人员示意，最新发现让人们离将量子计算机上的量子化学计算利用于事实世界的

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指标又近了1步。因为能量导数计算不但用于份子几何优化，而且还用于份子性质的各种计算，新法子的利用无望在宽泛的相干畛域施展首要作用，例如计算机药物发现或者设计、资料开发等。

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