Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > quant-ph > arXiv:2505.04768

帮助 | 高级搜索

量子物理

arXiv:2505.04768 (quant-ph)
[提交于 2025年5月7日 (v1) ,最后修订 2025年6月10日 (此版本, v2)]

标题: 变分量子本征值求解器在化学中的应用简介

标题: An Introduction to Variational Quantum Eigensolver Applied to Chemistry

Authors:Matheus da S. Fonseca, Caio M. Porto, Nicolás A. C. Carpio, Guilherme S. T. Moraes, Nelson H. Morgon, René A. Nome, Celso J. Villas-Boas
摘要: 量子力学为分子的研究引入了一个新的理论框架,通过求解应用于这些系统的薛定谔方程,可以预测性质和动力学。然而,求解这个方程计算成本高昂,这促使了各种数学框架和计算方法的发展,旨在平衡可用资源与所需的精度水平。特别是,量子计算机作为一种有前景的技术,在未来几十年内有可能更有效地解决这些问题,无论是通过减少内存、时间、能耗,$\textit{i. e.}$,减少计算复杂度还是提高精度。 这一研究领域被称为量子模拟。 鉴于当前量子计算机的技术限制,变分量子算法(VQAs),尤其是变分量子本征值求解器(VQE),作为短期内展示优于经典方法的优势的可行方法脱颖而出。这种可行性源于它们对量子门的需求较低以及实现它们所需的电路深度较小。 在这项工作中,我们展示了量子力学在分子研究中的应用,介绍了量子计算的基础知识,并通过在分子模拟中使用VQE探索了这些领域的整合。最后,我们讨论了该算法的空间和时间复杂性,强调其意义和挑战。
摘要: Quantum mechanics has introduced a new theoretical framework for the study of molecules, enabling the prediction of properties and dynamics through the solution of the Schr\"odinger equation applied to these systems. However, solving this equation is computationally expensive, which has led to the development of various mathematical frameworks and computational methods designed to balance the available resources with the desired level of accuracy. In particular, quantum computers have emerged as a promising technology with the potential to address these problems more efficiently in the coming decades, whether through reductions in memory, time, and energy consumption, $\textit{i. e.}$, reductions in computational complexity or by enhancing precision. This research field is known as Quantum Simulation. Given the current technological limitations of quantum computers, Variational Quantum Algorithms (VQAs), especially the Variational Quantum Eigensolver (VQE), stand out as a feasible approach to demonstrating advantages over classical methods in the near term. This feasibility arises from their lower demand for quantum gates and the reduced depth of the circuits required for their implementation. In this work, we present the application of quantum mechanics to the study of molecules, provide an introduction to the fundamentals of quantum computing, and explore the integration of these fields by employing the VQE in molecular simulations. Finally, we discuss the spatial and temporal complexity associated with the algorithm, highlighting its implications and challenges.
评论: 39页,10幅图,4张表格,手稿为葡萄牙语
主题: 量子物理 (quant-ph) ; 化学物理 (physics.chem-ph)
引用方式: arXiv:2505.04768 [quant-ph]
  (或者 arXiv:2505.04768v2 [quant-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2505.04768
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Matheus Da Silva Fonseca [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 5 月 7 日 19:46:15 UTC (1,013 KB)
[v2] 星期二, 2025 年 6 月 10 日 15:31:41 UTC (1,012 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics.chem-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-05
切换浏览方式为:
physics
quant-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号