17:44 2022-11-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Algoritm cuantic de calcul direct al derivatelor energetice dezvoltat pentru optimizarea geometriei moleculare
_ Algoritmul cuantic al calculul direct al derivatelor energetice dezvoltate pentru optimizarea geometriei moleculare
În ultimii ani, cercetarea și dezvoltarea calculatoarelor cuantice a făcut progrese considerabile. Calculele chimice cuantice pentru structurile electronice ale atomilor și moleculelor atrag o mare atenție ca fiind una dintre cele mai promițătoare aplicații pentru calculatoarele cuantice. Pentru a utiliza calculele chimice cuantice pentru chimie și domeniile conexe, este esențial să se dezvolte metode de optimizare a geometriei pentru a găsi cea mai stabilă structură pentru molecule. Optimizarea geometriei necesită calcule ale derivatelor de energie în raport cu coordonatele nucleare ale moleculelor.
Metoda diferențelor finite este o abordare pentru calculele derivatelor de energie. Pe un computer clasic, calculele bazate pe această metodă pentru sisteme unidimensionale necesită cel puțin două evaluări ale energiei. Cercetările anterioare au arătat că un computer cuantic, în schimb, necesită o singură interogare pentru a calcula derivatele energetice pe baza metodei diferențelor finite, indiferent de numărul de grade de libertate. Cu toate acestea, circuitele cuantice relevante pentru algoritmii cuantici capabili să efectueze calcule derivate de energie nu au fost implementate.
Un grup de cercetare incluzând dr. Kenji Sugisaki, profesorul Kazunobu Sato și profesorul emerit Takeji Takui de la Școala Absolventă de Științe de la Osaka Metropolitan University a extins cu succes algoritmul de estimare a diferenței de fază cuantică, un algoritm cuantic general pentru calculele directe ale golurilor de energie, pentru a permite calculul direct al diferențelor de energie între două geometrii moleculare diferite. Acest lucru permite calcularea, pe baza metodei diferențelor finite, a derivatelor energetice în raport cu coordonatele nucleare într-un singur calcul.
În plus, grupul de cercetare a aplicat calculele derivate de energie dezvoltate pentru a executa optimizări ale geometriei Molecule H2, LiH, BeH2 și N2 fără a calcula energiile totale, demonstrând utilitatea metodei dezvoltate. Grupul a discutat, de asemenea, despre modul în care circuitele cuantice pot fi asamblate în funcție de diferite grade de libertate ale moleculelor.
Această cercetare este cea mai recentă dintr-o serie de articole ale cercetătorilor despre calculele chimice cuantice pe computerele cuantice. „Ultimele noastre descoperiri ne apropie cu un pas de aplicarea calculelor chimice cuantice pe un computer cuantic la problemele din lumea reală”, a spus dr. Sugisaki.
„Deoarece calculele derivate de energie sunt folosite nu numai pentru optimizarea geometriei moleculare. dar și diverse calcule pentru proprietăți moleculare, aplicarea metodei noastre este de așteptat să joace un rol foarte important într-o gamă largă de domenii conexe, cum ar fi descoperirea/designul de medicamente silico și dezvoltarea materialelor."
The studiul este publicat în The Journal of Physical Chemistry Letters.
Comentarii:
Adauga Comentariu