日本大阪。量子计算机最近备受关注，因为它们有望解决一些普通计算机无法解决的问题。这些问题的首要问题是确定原子和分子的电子状态，以便它们能更有效地应用于各种工业——从锂离子电池设计到药物开发中的硅技术。科学家们解决这个问题的一种常用方法是计算分子或原子各个状态的总能量，然后确定这些状态之间的能量差。在自然界中，许多分子的尺寸和复杂性都在增长，而计算这种恒定通量的成本超出了任何传统计算机或目前建立的量子算法的能力。因此，对总能量的理论预测只有在分子规模不大且与自然环境隔绝的情况下才有可能。

 

大阪城市大学科学研究生院的菅崎健二(Kenji Sugisaki)和Takui Takeji表示:“要让量子计算机成为现实，它的算法必须足够强大，才能准确预测自然界中存在的原子和分子的电子状态。”

 

2020年12月，杉崎和Takui与他们的同事一起，带领一组研究人员开发了一种量子算法，他们称之为带破对称性波函数的贝叶斯交换耦合参数计算器(BxB)，它通过直接计算能量差来预测原子和分子的电子状态。他们注意到，原子和分子的能量差异保持不变，无论它们变得多么复杂和大，尽管它们的总能量随着系统的大小而增长。“使用BxB，我们避免了计算总能量的常见做法，直接针对能量差，使计算成本保持在多项式时间内”，杏耀游戏玩家他们说。“从那以后，我们的目标一直是提高BxB软件的效率， 杏耀客服怎么联系，使其能够以化学精度预测原子和分子的电子状态。”

 

使用一个著名的算法的计算成本被称为量子相位估计(QPE)作为基准,“我们计算垂直电离能等小分子的有限公司,O2, CN, F2, H2O, NH3在0.1电子伏特(eV)的精度,”团队,使用量子比特数的一半,使计算成本与QPE持平。

 

他们的发现将发表在3月份的《物理化学快报》网络版上。

 

电离能是原子和分子最基本的物理性质之一，杏耀注册也是理解化学键和化学反应的强度和性质的重要指标。简而言之，准确地预测电离能使我们能够使用超出目前标准的化学物质。过去，需要计算中性态和电离态的能量，但使用BxB量子算法，可以在一次计算中获得电离能，而无需检查中性态和电离态的单个总能量。“从BxB量子逻辑电路的数值模拟,我们发现阅读的计算成本的电离能是常数不管原子或分子的大小,数量”团队,”,可以获得高精度的电离能0.1 eV量子逻辑电路修改的长度小于QPE的十分之一。”(修改细节见图片)

 

随着量子计算机硬件的发展，Sugisaki和Takui以及他们的团队希望BxB量子算法能够对传统计算机无法实时处理的大分子进行高精度能量计算。