Hübriidne kvantalgoritm kooniliste ristumiskohtade tuvastamiseks

Hübriidne kvantalgoritm kooniliste ristumiskohtade tuvastamiseks

Emil Koridon1,2, Joana Fraxanet3, Alexandre Dauphin3,4, Lucas Visscher2, Thomas E. O'Brien5,1ja Stefano Polla5,1

1Instituut-Lorentz, Universiteit Leiden, 2300RA Leiden, Holland
2Teoreetiline keemia, Vrije Universiteit, 1081HV Amsterdam, Holland
3ICFO – Institut de Ciències Fotòniques, 08860 Castelldefels (Barcelona), Hispaania
4PASQAL SAS, 2 av. Augustin Fresnel Palaiseau, 91120, Prantsusmaa
5Google Research, München, 80636 Baieri, Saksamaa

Kas see artikkel on huvitav või soovite arutada? Scite või jätke SciRate'i kommentaar.

Abstraktne

Koonilised ristumiskohad on topoloogiliselt kaitstud ristumiskohad molekulaarse Hamiltoni potentsiaalsete energiapindade vahel, millel on teadaolevalt oluline roll keemilistes protsessides, nagu fotoisomerisatsioon ja mittekiirguslik lõõgastus. Neid iseloomustab nullist erinev Berry faas, mis on aatomi koordinaatruumi suletud teel defineeritud topoloogiline invariant, mis võtab väärtuse $pi$, kui tee ümbritseb ristumiskollektorit. Selles töös näitame, et tõeliste molekulaarsete Hamiltonlaste puhul saab Berry faasi saada, jälgides valitud teed mööda variatsioonilise ansatsi kohalikku optimumi ja hinnates kontrollivaba Hadamardi testiga alg- ja lõppoleku kattuvust. Veelgi enam, teekonna $N$ punktideks diskretiseerides saame kasutada $N$ üksikuid Newtoni-Raphsoni samme, et värskendada oma olekut muutumatult. Lõpuks, kuna Berry faas võib võtta ainult kaks diskreetset väärtust (0 või $pi$), õnnestub meie protseduur isegi konstandiga piiratud kumulatiivse vea korral; see võimaldab meil piirata proovivõtu kogumaksumust ja hõlpsasti kontrollida protseduuri edukust. Näitame arvuliselt oma algoritmi rakendamist formaldimiinmolekuli (${H_2C=NH}$) väikestele mänguasjamudelitele.

Viimasel kümnendil on variatsioonilised kvantalgoritmid (VQA) olnud tähelepanu keskpunktis potentsiaalse paradigmana kvantsimulatsiooniprobleemide lahendamisel mürarikastes väikesemahulistes kvantarvutites. Tüüpiline kõrge täpsusega tulemuste nõue takistab tugevalt nende algoritmide rakendamist arvutuskeemias. Selle suure täpsuse saavutamine on diskreetimiskulude tõttu äärmiselt kallis, mida halvendab vajadus vigade leevendamise ja keeruka optimeerimise järele. Tuvastame kvantkeemias probleemi, mis võib suurest täpsusnõudest mööda minna, kavandame selle lahendamiseks algoritmi ja võrdleme seda väikese molekulaarmudeliga.

Oma töös töötame välja VQA, mis tuvastab koonilise ristmiku olemasolu, jälgides põhiseisundit tuumakoordinaatide ruumis oleva ahela ümber. Koonilised ristumiskohad mängivad võtmerolli fotokeemilistes reaktsioonides, näiteks nägemisprotsessis. Molekulaarmudelis koonilise ristumiskoha olemasolu tuvastamine võib olla oluline samm süsteemi fotokeemiliste omaduste mõistmisel või ennustamisel.

Meie esitatud küsimusel on diskreetne vastus (jah/ei); see tõstab suure täpsuse nõude. Lisaks lihtsustame optimeerimisprobleemi, kasutades fikseeritud kuluga värskendusi, et jälgida põhiseisundit ligikaudu ja vajaliku täpsusega. See võimaldab tõestada algoritmi maksumuse piire, mis on VQA-de kontekstis haruldane.

Teostame algoritmi numbrilisi võrdlusuuringuid, näidates selle vastupidavust erinevatele diskreetimismüra tasemetele. Avaldame avalikult selle ülesande jaoks välja töötatud koodi, mis sisaldab automaatset diferentseerimist toetavat orbitaal-optimeeritud kvantahela ansätze raamistikku.

► BibTeX-i andmed

► Viited

[1] AK Geim ja KS Novoselov. Grafeeni tõus. Nature Materials, 6 (3): 183–191, märts 2007. ISSN 1476-4660. 10.1038/nmat1849.
https://​/​doi.org/​10.1038/​nmat1849

[2] Michael Victor Berry. Kvantaalsed faasifaktorid, mis kaasnevad adiabaatiliste muutustega. Londoni Kuningliku Seltsi toimetised. A. Mathematical and Physical Sciences, 392 (1802): 45–57, märts 1984. 10.1098/​rspa.1984.0023.
https://​/​doi.org/​10.1098/​rspa.1984.0023

[3] Toimetajad Wolfgang Domcke, David Yarkony ja Horst Köppel. Koonilised ristumiskohad: teooria, arvutus ja eksperiment. Füüsikalise keemia täiustatud seeria number v. 17. World Scientific, Singapur ; Hackensack, NJ, 2011. ISBN 978-981-4313-44-5.

[4] David R. Yarkony. Mittediabaatiline kvantkeemia – minevik, olevik ja tulevik. Chemical Reviews, 112 (1): 481–498, jaanuar 2012. ISSN 0009-2665. 10.1021/cr2001299.
https://​/​doi.org/​10.1021/​cr2001299

[5] Dario Polli, Piero Altoè, Oliver Weingart, Katelyn M. Spillane, Cristian Manzoni, Daniele Brida, Gaia Tomasello, Giorgio Orlandi, Philipp Kukura, Richard A. Mathies, Marco Garavelli ja Giulio Cerullo. Primaarse fotoisomerisatsiooni sündmuse kooniline ristumisdünaamika nägemises. Nature, 467 (7314): 440–443, september 2010. ISSN 1476-4687. 10.1038/loodus09346.
https://​/​doi.org/​10.1038/​nature09346

[6] Gloria Olaso-González, Manuela Merchán ja Luis Serrano-Andrés. Ultrakiire elektronide ülekanne fotosünteesis: vähenenud feofütiini ja kinoonide koostoime, mida vahendavad koonilised ristmikud. The Journal of Physical Chemistry B, 110 (48): 24734–24739, detsember 2006. ISSN 1520-6106, 1520-5207. 10.1021/jp063915u.
https://​/​doi.org/​10.1021/​jp063915u

[7] Howard E Zimmerman. Molekulaarsed orbitaalkorrelatsiooniskeemid, Mobiuse süsteemid ja maapealseid ja ergastatud oleku reaktsioone kontrollivad tegurid. II. Journal of the American Chemical Society, 88 (7): 1566–1567, 1966. ISSN 0002-7863. 10.1021/ja00959a053.
https://​/​doi.org/​10.1021/​ja00959a053

[8] Fernando Bernardi, Massimo Olivucci ja Michael A. Robb. Potentsiaalsed energiapinna ristumised orgaanilises fotokeemias. Chemical Society Reviews, 25 (5): 321–328, 1996. ISSN 0306-0012. 10.1039/cs9962500321.
https://​/​doi.org/​10.1039/​cs9962500321

[9] Leticia González, Daniel Escudero ja Luis Serrano-Andrés. Edusammud ja väljakutsed elektrooniliste erutusseisundite arvutamisel. ChemPhysChem, 13 (1): 28–51, 2012. ISSN 1439-4235. 10.1002/cphc.201100200.
https://​/​doi.org/​10.1002/​cphc.201100200

[10] Richard P. Feynman. Füüsika simuleerimine arvutitega. International Journal of Theoretical Physics, 21 (6-7): 467-488, juuni 1982. ISSN 0020-7748, 1572-9575. 10.1007/BF02650179.
https://​/​doi.org/​10.1007/​BF02650179

[11] Alán Aspuru-Guzik, Anthony D. Dutoi, Peter J. Love ja Martin Head-Gordon. Molekulaarenergia simuleeritud kvantarvutus. Science, 309 (5741): 1704–1707, september 2005. 10.1126/​teadus.1113479.
https://​/​doi.org/​10.1126/​science.1113479

[12] John Preskill. Kvantarvuti NISQ ajastul ja pärast seda. Quantum, 2: 79, august 2018. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2018-08-06-79.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2018-08-06-79

[13] Alberto Peruzzo, Jarrod R. McClean, Peter Shadbolt, Man-Hong Yung, Xiao-Qi Zhou, Peter J. Love, Alán Aspuru-Guzik ja Jeremy L. O'Brien. Variatsiooniline omaväärtuse lahendaja fotoonilisel kvantprotsessoril. Nature Communications, 5 (1): 4213, september 2014. ISSN 2041-1723. 10.1038/ncomms5213.
https://​/​doi.org/​10.1038/​ncomms5213

[14] Jarrod R. McClean, Jonathan Romero, Ryan Babbush ja Alán Aspuru-Guzik. Variatsiooniliste hübriidsete kvant-klassikaliste algoritmide teooria. New Journal of Physics, 18 (2): 023023, veebruar 2016. ISSN 1367-2630. 10.1088/​1367-2630/​18/​2/​023023.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​18/​2/​023023

[15] Dave Wecker, Matthew B Hastings ja Matthias Troyer. Edusammud praktiliste kvantvariatsioonialgoritmide suunas. Physical Review A, 92 (4): 042303, oktoober 2015. ISSN 1050-2947. 10.1103/​PhysRevA.92.042303.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.92.042303

[16] Jarrod R. McClean, Sergio Boixo, Vadim N. Smelyanskiy, Ryan Babbush ja Hartmut Neven. Viljatud platood kvantnärvivõrgu treeningmaastikel. Nature Communications, 9 (1): 4812, november 2018. ISSN 2041-1723. 10.1038/s41467-018-07090-4.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-018-07090-4

[17] Shiro Tamiya, Sho Koh ja Yuya O. Nakagawa. Nonadiabaatiliste sidemete ja marjafaasi arvutamine variatiivsete kvantomalahendajate abil. Phys. Rev. Research, 3: 023244, juuni 2021. 10.1103/​PhysRevResearch.3.023244.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.3.023244

[18] Xiao Xiao, JK Freericks ja AF Kemper. Lainefunktsiooni topoloogia täpne mõõtmine NISQ kvantarvutites, oktoober 2022. URL https://​/​doi.org/​10.22331/​q-2023-04-27-987.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2023-04-27-987

[19] Bruno Murta, G. Catarina ja J. Fernández-Rossier. Berry faasi hindamine väravapõhises adiabaatilises kvantsimulatsioonis. Phys. Rev. A, 101: 020302, veebruar 2020. 10.1103/​PhysRevA.101.020302. URL https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.101.020302.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.101.020302

[20] Hugh Christopher Longuet-Higgins, U. Öpik, Maurice Henry Lecorney Pryce ja RA Sack. Jahn-Telleri efekti uuringud .II. Dünaamiline probleem. Londoni Kuningliku Seltsi toimetised. Seeria A. Matemaatika ja füüsikateadused, 244 (1236): 1–16, veebruar 1958. 10.1098/​rspa.1958.0022.
https://​/​doi.org/​10.1098/​rspa.1958.0022

[21] C. Alden Mead ja Donald G. Truhlar. Born-Oppenheimeri tuuma liikumise lainefunktsioonide, sealhulgas kooniliste ristmike ja identsete tuumade põhjustatud tüsistuste määramise kohta. The Journal of Chemical Physics, 70 (5): 2284–2296, märts 1979. ISSN 0021-9606. 10.1063/1.437734.
https://​/​doi.org/​10.1063/​1.437734

[22] Ilja G. Rjabinkin, Loïc Joubert-Doriol ja Artur F. Izmaylov. Geomeetrilised faasiefektid mittediabaatilises dünaamikas kooniliste ristmike lähedal. Accounts of Chemical Research, 50 (7): 1785–1793, juuli 2017. ISSN 0001-4842. 10.1021/acs.accounts.7b00220.
https://​/​doi.org/​10.1021/​acs.accounts.7b00220

[23] Jacob Whitlow, Zhubing Jia, Ye Wang, Chao Fang, Jungsang Kim ja Kenneth R. Brown. Kooniliste ristumiskohtade simuleerimine kinni jäänud ioonidega, veebruar 2023. URL https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2211.07319.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2211.07319

[24] Christophe H. Valahu, Vanessa C. Olaya-Agudelo, Ryan J. MacDonell, Tomas Navickas, Arjun D. Rao, Maverick J. Millican, Juan B. Pérez-Sánchez, Joel Yuen-Zhou, Michael J. Biercuk, Cornelius Hempel, Ting Rei Tan ja Ivan Kassal. Geomeetrilise faasi otsene jälgimine dünaamikas koonilise ristmiku ümber. Nature Chemistry, 15 (11): 1503–1508, november 2023. ISSN 1755-4330, 1755-4349. 10.1038/s41557-023-01300-3.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41557-023-01300-3

[25] Christopher S. Wang, Nicholas E. Frattini, Benjamin J. Chapman, Shruti Puri, Steven M. Girvin, Michel H. Devoret ja Robert J. Schoelkopf. Lainepaketi hargnemise jälgimine läbi konstrueeritud koonilise ristumiskoha. Physical Review X, 13 (1): 011008, jaanuar 2023. ISSN 2160-3308. 10.1103/​PhysRevX.13.011008.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevX.13.011008

[26] Emil Koridon ja Stefano Polla. auto_oo: automaatselt diferentseeruv raamistik molekulaarorbitaalidele optimeeritud variatsioonikvant-algoritmidele. Zenodo, veebruar 2024. URL https://​/​doi.org/​10.5281/​zenodo.10639817.
https://​/​doi.org/​10.5281/​zenodo.10639817

[27] E. Teller. Potentsiaalsete pindade ristumine. The Journal of Physical Chemistry, 41 (1): 109–116, jaanuar 1937. ISSN 0092-7325. 10.1021/j150379a010.
https://​/​doi.org/​10.1021/​j150379a010

[28] G. Herzberg ja HC Longuet-Higgins. Potentsiaalsete energiapindade ristumiskohad polüatomilistes molekulides. Faraday Seltsi arutelud, 35 (0): 77–82, jaanuar 1963. ISSN 0366-9033. 10.1039/DF9633500077.
https://​/​doi.org/​10.1039/​DF9633500077

[29] Trygve Helgaker, Poul Jørgensen ja Jeppe Olsen. Molekulaarelektroonilise struktuuri teooria. Wiley, esimene trükk, august 2000. ISBN 978-0-471-96755-2 978-1-119-01957-2. 10.1002/9781119019572.
https://​/​doi.org/​10.1002/​9781119019572

[30] R. Broer, L. Hozoi ja WC Nieuwpoort. Mitteortogonaalsed lähenemisviisid magnetiliste vastastikmõjude uurimiseks. Molecular Physics, 101 (1-2): 233-240, jaanuar 2003. ISSN 0026-8976. 10.1080/​0026897021000035205.
https://​/​doi.org/​10.1080/​0026897021000035205

[31] Valera Veryazov, Per Åke Malmqvist ja Björn O. Roos. Kuidas valida multikonfiguratsioonilise kvantkeemia jaoks aktiivset ruumi? International Journal of Quantum Chemistry, 111 (13): 3329–3338, 2011. ISSN 1097-461X. 10.1002/kva.23068.
https://​/​doi.org/​10.1002/​qua.23068

[32] David R. Yarkony. Kuratlikud koonilised ristumiskohad. Reviews of Modern Physics, 68 (4): 985–1013, oktoober 1996. 10.1103/​RevModPhys.68.985.
https://​/​doi.org/​10.1103/​RevModPhys.68.985

[33] C. Alden Mead. Molekulaarne Aharonovi-Bohmi efekt seotud olekutes. Chemical Physics, 49 (1): 23–32, juuni 1980. ISSN 0301-0104. 10.1016/​0301-0104(80)85035-X.
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0301-0104(80)85035-X

[34] Stuart M. Harwood, Dimitar Trenev, Spencer T. Stober, Panagiotis Barkoutsos, Tanvi P. Gujarati, Sarah Mostame ja Donny Greenberg. Variatsioonilise kvantlahenduse täiustamine variatsioonilise adiabaatilise kvantarvutuse abil. ACM Transactions on Quantum Computing, 3 (1): 1:1–1:20, jaanuar 2022. ISSN 2643-6809. 10.1145/3479197.
https://​/​doi.org/​10.1145/​3479197

[35] C. Alden Mead. Elektrooniliste potentsiaalsete energiapindade "mitteristumise" reegel: aja-pööramise invariantsi roll. The Journal of Chemical Physics, 70 (5): 2276–2283, märts 1979. ISSN 0021-9606. 10.1063/1.437733.
https://​/​doi.org/​10.1063/​1.437733

[36] Rodney J. Bartlett, Stanislaw A. Kucharski ja Jozef Noga. Alternatiivne sidestatud klastri ansätze II. Ühtse sidestatud klastri meetod. Chemical Physics Letters, 155 (1): 133–140, veebruar 1989. ISSN 0009-2614. 10.1016/S0009-2614(89)87372-5.
https:/​/​doi.org/​10.1016/​S0009-2614(89)87372-5

[37] Jonathan Romero, Ryan Babbush, Jarrod R. McClean, Cornelius Hempel, Peter J. Love ja Alán Aspuru-Guzik. Molekulaarsete energiate kvantarvutamise strateegiad ühtse sidestatud klastri ansatz abil. Quantum Science and Technology, 4 (1): 014008, oktoober 2018. ISSN 2058-9565. 10.1088/​2058-9565/​aad3e4.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​aad3e4

[38] Gian-Luca R. Anselmetti, David Wierichs, Christian Gogolin ja Robert M. Parrish. Lokaalne, ekspressiivne, kvantarvusid säilitav vqe ansatze fermioonsüsteemidele. New Journal of Physics, 23, 4 2021. 10.1088/​1367-2630/​ac2cb3.
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ac2cb3

[39] Maria Schuld, Ville Bergholm, Christian Gogolin, Josh Izaac ja Nathan Killoran. Analüütiliste gradientide hindamine kvantriistvaras. Physical Review A, 99 (3): 032331, märts 2019. ISSN 2469-9926, 2469-9934. 10.1103/​PhysRevA.99.032331.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.99.032331

[40] Hans Jorgen Aa. Jensen ja Poul Jorgensen. Otsene lähenemine teise järgu MCSCF arvutustele, kasutades normi laiendatud optimeerimisskeemi. The Journal of Chemical Physics, 80 (3): 1204–1214, veebruar 1984. ISSN 0021-9606. 10.1063/​1.446797.
https://​/​doi.org/​10.1063/​1.446797

[41] Benjamin Helmich-Pariis. Usalduspiirkond täiendas Hesseni rakendust piiratud ja piiranguteta Hartree-Focki ja Kohn-Sham meetodite jaoks. The Journal of Chemical Physics, 154 (16): 164104, aprill 2021. ISSN 0021-9606. 10.1063/​5.0040798.
https://​/​doi.org/​10.1063/​5.0040798

[42] Thomas E. O'Brien, Stefano Polla, Nicholas C. Rubin, William J. Huggins, Sam McArdle, Sergio Boixo, Jarrod R. McClean ja Ryan Babbush. Vea leevendamine kontrollitud faasi hinnangu abil. PRX Quantum, 2 (2), okt 2021. 10.1103/prxquantum.2.020317.
https://​/​doi.org/​10.1103/​prxquantum.2.020317

[43] Stefano Polla, Gian-Luca R. Anselmetti ja Thomas E. O'Brien. Ühe kubiti mõõtmisega eraldatud teabe optimeerimine. Physical Review A, 108 (1): 012403, juuli 2023. 10.1103/​PhysRevA.108.012403.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.108.012403

[44] Jorge Nocedal ja Stephen J. Wright. Numbriline optimeerimine. Springeri seeria operatsioonide uurimisel. Springer, New York, 2. väljaanne, 2006. ISBN 978-0-387-30303-1.

[45] Eugene P. Wigner. Lõpmatute mõõtmetega ääristatud maatriksite iseloomulikud vektorid. Annals of Mathematics, 62 (3): 548–564, 1955. ISSN 0003-486X. 10.2307/1970079.
https://​/​doi.org/​10.2307/​1970079

[46] Saad Yalouz, Bruno Senjean, Jakob Günther, Francesco Buda, Thomas E O'Brien ja Lucas Visscher. Olekukeskmistatud orbitaal-optimeeritud hübriidne kvant-klassikaline algoritm põhi- ja ergastatud olekute demokraatlikuks kirjeldamiseks. Quantum Science and Technology, 6 (2): 024004, jaan 2021. ISSN 2058-9565. 10.1088/​2058-9565/abd334.
https://​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​abd334

[47] Saad Yalouz, Emiel Koridon, Bruno Senjean, Benjamin Lasorne, Francesco Buda ja Lucas Visscher. Analüütilised mittediabaatilised sidemed ja gradiendid olekukeskmise orbitaal-optimeeritud variatsioonilise kvantomalahendis. Journal of Chemical Theory and Computation, 18 (2): 776–794, 2022. 10.1021/acs.jctc.1c00995. PMID: 35029988.
https://​/​doi.org/​10.1021/​acs.jctc.1c00995

[48] Per‐Olov Löwdin. Mitteortogonaalsuse probleemist, mis on seotud aatomi lainefunktsioonide kasutamisega molekulide ja kristallide teoorias. The Journal of Chemical Physics, 18 (3): 365–375, 1950. 10.1063/​1.1747632.
https://​/​doi.org/​10.1063/​1.1747632

[49] Xavier Bonet-Monroig, Ryan Babbush ja Thomas E. O'Brien. Peaaegu optimaalne mõõtmise ajakava kvantolekute osalise tomograafia jaoks. Physical Review X, 10 (3): 031064, september 2020. 10.1103/​PhysRevX.10.031064.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevX.10.031064

[50] Vera von Burg, Guang Hao Low, Thomas Häner, Damian S. Steiger, Markus Reiher, Martin Roetteler ja Matthias Troyer. Kvantarvutus täiustas arvutuslikku katalüüsi. Physical Review Research, 3 (3): 033055, juuli 2021. ISSN 2643-1564. 10.1103/​PhysRevResearch.3.033055.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.3.033055

[51] Jeffrey Cohn, Mario Motta ja Robert M. Parrish. Kvantfiltri diagonaliseerimine kokkusurutud topeltfaktoriga Hamiltoniansiga. PRX Quantum, 2 (4): 040352, detsember 2021. 10.1103/​PRXQuantum.2.040352.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PRXQuantum.2.040352

[52] Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C. Bardin, Rami Barends, Sergio Boixo, Michael Broughton, Bob B. Buckley, David A. Buell, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Yu Chen, Zijun Chen, Benjamin Chiaro , Roberto Collins, William Courtney, Sean Demura, Andrew Dunsworth, Edward Farhi, Austin Fowler, Brooks Foxen, Craig Gidney, Marissa Giustina, Rob Graff, Steve Habegger, Matthew P. Harrigan, Alan Ho, Sabrina Hong, Trent Huang, William J Huggins, Lev Ioffe, Sergei V. Isakov, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Cody Jones, Dvir Kafri, Kostyantyn Kechedzhi, Julian Kelly, Seon Kim, Paul V. Klimov, Aleksander Korotkov, Fedor Kostritsa, David Landhuis, Pavel Laptev, Mike Lindmark , Erik Lucero, Orion Martin, John M. Martinis, Jarrod R. McClean, Matt McEwen, Anthony Megrant, Xiao Mi, Masoud Mohseni, Wojciech Mruczkiewicz, Josh Mutus, Ofer Naaman, Matthew Neeley, Charles Neill, Hartmut Neven, Murphy Yuezhen Niu , Thomas E. O'Brien, Eric Ostby, Andre Petuhhov, Harald Putterman, Chris Quintana, Pedram Roushan, Nicholas C. Rubin, Daniel Sank, Kevin J. Satzinger, Vadim Smelyanskiy, Doug Strain, Kevin J. Sung, Marco Szalay, Tyler Y. Takeshita, Amit Vainsencher, Theodore White, Nathan Wiebe, Z. Jamie Yao, Ping Yeh ja Adam Zalcman. Hartree-Fock ülijuhtivas kubitis kvantarvutis. Science, 369 (6507): 1084–1089, august 2020. ISSN 0036-8075. 10.1126/​science.abb9811.
https://​/​doi.org/​10.1126/​science.abb9811

[53] Patrick Huembeli ja Alexandre Dauphin. Variatsiooniliste kvantahelate kadude maastiku iseloomustamine. Quantum Science and Technology, 6 (2): 025011, veebruar 2021. ISSN 2058-9565. 10.1088/​2058-9565/abdbc9.
https://​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​abdbc9

[54] Hirotoshi Hirai. Ergastatud oleku molekulaardünaamika simulatsioon variatsioonikvantalgoritmidel, november 2022. URL https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2211.02302.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2211.02302

[55] Vlasta Bonačić-Koutecký ja Josef Michl. Schiffi aluse fotokeemiline sün-antiisomerisatsioon: formaldimiini koonilise ristumiskoha kahemõõtmeline kirjeldus. Theoretica chimica acta, 68 (1): 45–55, juuli 1985. ISSN 1432-2234. 10.1007/BF00698750.
https://​/​doi.org/​10.1007/​BF00698750

[56] Robert R. Birge. Primaarsete fotokeemiliste sündmuste olemus rodopsiinis ja bakteriorodopsiinis. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergetics, 1016 (3): 293–327, aprill 1990. ISSN 0005-2728. 10.1016/​0005-2728(90)90163-X.
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0005-2728(90)90163-X

[57] M Chahre. Päästiku- ja võimendusmehhanismid visuaalses fototransduktsioonis. Annual Review of Biophysics and Biophysical Chemistry, 14 (1): 331–360, 1985. 10.1146/annurev.bb.14.060185.001555.
https://​/​doi.org/​10.1146/​annurev.bb.14.060185.001555

[58] Ville Bergholm, Josh Izaac, Maria Schuld, Christian Gogolin, Shahnawaz Ahmed, Vishnu Ajith, M. Sohaib Alam, Guillermo Alonso-Linaje, B. AkashNarayanan, Ali Asadi, Juan Miguel Arrazola, Utkarsh Carsten, Thomas R, Blank Banning Bromley, Benjamin A. Cordier, Jack Ceroni, Alain Delgado, Olivia Di Matteo, Amintor Dusko, Tanya Garg, Diego Guala, Anthony Hayes, Ryan Hill, Aroosa Ijaz, Theodor Isacsson, David Ittah, Soran Jahangiri, Prateek Jain, Edward Jiang. , Ankit Khandelwal, Korbinian Kottmann, Robert A. Lang, Christina Lee, Thomas Loke, Angus Lowe, Keri McKiernan, Johannes Jakob Meyer, JA Montañez-Barrera, Romain Moyard, Zeyue Niu, Lee James O'Riordan, Steven Oud, Ashish Panigrahi , Chae-Yeun Park, Daniel Polatajko, Nicolás Quesada, Chase Roberts, Nahum Sá, Isidor Schoch, Borun Shi, Shuli Shu, Sukin Sim, Arshpreet Singh, Ingrid Strandberg, Jay Soni, Antal Száva, Slimane Thabet, Rodrigo A. Vargas- Hernández, Trevor Vincent, Nicola Vitucci, Maurice Weber, David Wierichs, Roeland Wiersema, Moritz Willmann, Vincent Wong, Shaoming Zhang ja Nathan Killoran. PennyLane: Hübriidsete kvant-klassikaliste arvutuste automaatne diferentseerimine, juuli 2022. URL https:/​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1811.04968.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1811.04968

[59] Qiming Sun, Xing Zhang, Samragni Banerjee, Peng Bao, Marc Barbry, Nick S. Blunt, Nikolay A. Bogdanov, George H. Booth, Jia Chen, Zhi-Hao Cui, Janus J. Eriksen, Yang Gao, Sheng Guo, Jan Hermann, Matthew R. Hermes, Kevin Koh, Peter Koval, Susi Lehtola, Zhendong Li, Junzi Liu, Narbe Mardirossian, James D. McClain, Mario Motta, Bastien Mussard, Hung Q. Pham, Artem Pulkin, Wirawan Purwanto, Paul J. Robinson, Enrico Ronca, Elvira R. Sayfutyarova, Maximilian Scheurer, Henry F. Schurkus, James ET Smith, Chong Sun, Shi-Ning Sun, Shiv Upadhyay, Lucas K. Wagner, Xiao Wang, Alec White, James Daniel Whitfield, Mark J Williamson, Sebastian Wouters, Jun Yang, Jason M. Yu, Tianyu Zhu, Timothy C. Berkelbach, Sandeep Sharma, Alexander Yu. Sokolov ja Garnet Kin-Lic Chan. Viimased arengud PySCF programmipaketis. The Journal of Chemical Physics, 153 (2): 024109, juuli 2020. ISSN 0021-9606. 10.1063/​5.0006074.
https://​/​doi.org/​10.1063/​5.0006074

[60] William J. Huggins, Jarrod R. McClean, Nicholas C. Rubin, Zhang Jiang, Nathan Wiebe, K. Birgitta Whaley ja Ryan Babbush. Tõhusad ja mürakindlad mõõtmised kvantkeemia jaoks lähiaja kvantarvutites. npj Quantum Information, 7 (1): 1–9, veebruar 2021. ISSN 2056-6387. 10.1038/s41534-020-00341-7.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-020-00341-7

[61] Andrew Zhao, Nicholas C. Rubin ja Akimasa Miyake. Fermionaalne osaline tomograafia klassikaliste varjude kaudu. Physical Review Letters, 127 (11): 110504, september 2021. ISSN 0031-9007, 1079-7114. 10.1103/​PhysRevLett.127.110504.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.127.110504

[62] Seonghoon Choi, Tzu-Ching Yen ja Artur F. Izmaylov. Kvantmõõtmiste täiustamine Pauli kummitustoodete kasutuselevõtuga. Journal of Chemical Theory and Computation, 18 (12): 7394–7402, detsember 2022. ISSN 1549-9618, 1549-9626. 10.1021/acs.jctc.2c00837.
https://​/​doi.org/​10.1021/​acs.jctc.2c00837

[63] Alexander Gresch ja Martin Kliesch. Garanteeritud tõhus kvant-mitmekehaliste Hamiltonlaste energiahinnang ShadowGroupingi abil, september 2023. URL https:/​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2301.03385.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2301.03385

[64] Emiel Koridon, Saad Yalouz, Bruno Senjean, Francesco Buda, Thomas E. O'Brien ja Lucas Visscher. Orbitaalteisendused elektronstruktuuri Hamiltoni 1-normi vähendamiseks kvantarvutusrakenduste jaoks. Phys. Rev. Res., 3: 033127, august 2021. 10.1103/​PhysRevResearch.3.033127.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevResearch.3.033127

[65] Edward G. Hohenstein, Oumarou Oumarou, Rachael Al-Saadon, Gian-Luca R. Anselmetti, Maximilian Scheurer, Christian Gogolin ja Robert M. Parrish. Topeltfaktoriseerimisega tõhusad kvantanalüütilised tuumagradientid, juuli 2022. URL https:/​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2207.13144.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2207.13144

[66] David Wierichs, Josh Izaac, Cody Wang ja Cedric Yen-Yu Lin. Üldised parameetrite nihutamise reeglid kvantgradientide jaoks. Quantum, 6: 677, märts 2022. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2022-03-30-677. URL https://​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-03-30-677.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-03-30-677

[67] Nicholas C Rubin, Ryan Babbush ja Jarrod McClean. Fermioonsete marginaalsete piirangute rakendamine hübriidsete kvantalgoritmide jaoks. New Journal of Physics, 20 (5): 053020, mai 2018. 10.1088/​1367-2630/​aab919. URL https://​/​dx.doi.org/​10.1088/​1367-2630/​aab919.
https://​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​aab919

[68] James Stokes, Josh Izaac, Nathan Killoran ja Giuseppe Carleo. Quantum Natural Gradient. Quantum, 4: 269, mai 2020. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2020-05-25-269. URL https://​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-05-25-269.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-05-25-269

[69] Johannes Jakob Meyer. Fisheri teave mürarikastes keskmise skaala kvantrakendustes. Quantum, 5: 539, september 2021. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2021-09-09-539.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-09-09-539

[70] Shun-ichi Amari. Looduslik gradient töötab õppimisel tõhusalt. Neural Computation, 10 (2): 251–276, 02 1998. ISSN 0899-7667. 10.1162/​089976698300017746.
https://​/​doi.org/​10.1162/​089976698300017746

[71] Tengyuan Liang, Tomaso Poggio, Alexander Rakhlin ja James Stokes. Fisher-Rao meetrika, geomeetria ja närvivõrkude keerukus, veebruar 2019. URL https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1711.01530.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.1711.01530

[72] János K. Asóth, László Oroszlány ja András Pályi. Lühikursus topoloogilistest isolaatoritest: riba struktuur ja servaseisundid ühes ja kahes mõõtmes. Springer, 2016. ISBN 9783319256078 9783319256054.

[73] J. Zak. Berry faas tahkete ainete energiaribade jaoks. Phys. Rev. Lett., 62: 2747–2750, juuni 1989. 10.1103/​PhysRevLett.62.2747.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.62.2747

[74] Yasuhiro Hatsugai. Kvantiseeritud marjafaasid kui kvantvedeliku kohaliku järjestuse parameeter. Journal of the Physical Society of Japan, 75 (12): 123601, 2006. 10.1143/​JPSJ.75.123601.
https://​/​doi.org/​10.1143/​JPSJ.75.123601

[75] Takahiro Fukui, Yasuhiro Hatsugai ja Hiroshi Suzuki. Tšerni numbrid diskreteeritud briljuinide tsoonis: tõhus meetod (spin) Halli juhtivuste arvutamiseks. Journal of the Physical Society of Japan, 74 (6): 1674–1677, 2005. 10.1143/​JPSJ.74.1674.
https://​/​doi.org/​10.1143/​JPSJ.74.1674

[76] Shiing-shen Chern. Hermiiti kollektorite iseloomulikud klassid. Annals of Mathematics, 47 (1): 85–121, 1946. ISSN 0003-486X. 10.2307/1969037.
https://​/​doi.org/​10.2307/​1969037

[77] Roberta Citro ja Monika Aidelsburger. Tuhat pumpamist ja topoloogiat. Nature Reviews Physics, 5 (2): 87–101, jaanuar 2023. ISSN 2522-5820. 10.1038/s42254-022-00545-0.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42254-022-00545-0

[78] DJ Thouless. Stabiilsustingimused ja tuuma pöörlemised Hartree-Focki teoorias. Nuclear Physics, 21: 225–232, november 1960. ISSN 0029-5582. 10.1016/​0029-5582(60)90048-1.
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0029-5582(60)90048-1

Viidatud

[1] Kumar JB Ghosh ja Sumit Ghosh, "Anomaalsete tunnustega eksootiliste konfiguratsioonide uurimine sügava õppimisega: klassikalise ja kvantklassikalise hübriidanomaalia tuvastamise rakendamine", Füüsiline ülevaade B 108 16, 165408 (2023).

Ülaltoodud tsitaadid on pärit SAO/NASA KUULUTUSED (viimati edukalt värskendatud 2024-02-20 14:35:39). Loend võib olla puudulik, kuna mitte kõik väljaandjad ei esita sobivaid ja täielikke viiteandmeid.

Ei saanud tuua Ristviide viidatud andmete alusel viimase katse ajal 2024-02-20 14:35:38: 10.22331/q-2024-02-20-1259 viidatud andmeid ei saanud Crossrefist tuua. See on normaalne, kui DOI registreeriti hiljuti.

Ajatempel:

Veel alates Quantum Journal