一种基于量子计算的求解分子体系任意本征态能量的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于量子计算的求解分子体系任意本征态能量的方法及装置，其中的方法是一种在通用量子计算机上计算任意量子态的归一化能量的方法，其中为任意量子体系的哈密顿量，为初始参考态，n为一个正整数。通过取不同的τ值，随着n的增大，归一化的量子态会收敛到具有最大算子本征值的且与态具有一定交叠的算子本征态上。因此，通过取不同的τ值，该方法可以用来确定哈密顿量的各个本征态。量的各个本征态。量的各个本征态。

【技术实现步骤摘要】
一种基于量子计算的求解分子体系任意本征态能量的方法及装置


[0001]本专利技术涉及量子计算
，尤其涉及一种基于量子计算的求解分子体系任意本征态能量的方法及装置。

技术介绍

[0002]量子计算与经典计算有着完全不同的计算范式，面对经典计算难以解决的问题，量子计算拥有巨大的潜力，最典型的就是量子化学问题，量子化学的核心问题之一就是求解分子体系各个本征态的能量。现有技术中还缺乏一种有效的计算方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于量子计算的求解分子体系任意本征态能量的方法及装置，用以解决或者至少部分解决现有技术中无法实现对分子体系任意本征态能量进行求解的技术问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种基于量子计算的求解分子体系任意本征态能量的方法，包括：
[0005]S1：引入辅助量子比特，构建由辅助量子比特控制的演化量子逻辑门和演化量子逻辑门，演化量子电路为演化时间为τ的时间演化量子逻辑门，演化量子电路为演化时间为
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τ的时间演化量子逻辑门；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于量子计算的求解分子体系任意本征态能量的方法，其特征在于，包括：S1：引入辅助量子比特，构建由辅助量子比特控制的演化量子逻辑门和演化量子逻辑门，演化量子电路为演化时间为τ的时间演化量子逻辑门，演化量子电路为演化时间为
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τ的时间演化量子逻辑门；S2：构建用于生成参考态的量子网络和两种不同的量子逻辑门H
’
和S，其中H
’
为量子计算中的Hadmard门；S3：根据演化量子逻辑门、用于生成参考态的量子网络和两种不同的量子逻辑门，构建目标量子电路，其中，演化量子逻辑门和演化量子逻辑门均与用于生成参考态的量子网络连接，两个量子逻辑门H
’
和一个量子逻辑门S构成一个单元，第一个单元与生成参考态的量子网络、演化量子逻辑门连接，第二个单元与演化量子逻辑门连接；S4：利用目标量子电路对分子体系任意本征态能量进行求解。2.如权利要求1所述的基于量子计算的求解分子体系任意本征态能量的方法，其特征在于，S3中的目标量子电路中，两个量子逻辑门H
’
和一个量子逻辑门S构成的第一个单元与演化量子逻辑门之间为第一种连接方式，该种连接方式只有当控制量子比特的状态为1时，执行时间演化的逻辑操作，否则不执行任何操作；两个量子逻辑门H
’
和一个量子逻辑门S构成的第二个单元与演化量子逻辑门之间为第二连接方式，该种连接方式只有当控制量子比特的状态为0时，执行时间演化的逻辑操作，否则不执行任何操作。3.如权利要求1所述的基于量子计算的求解分子体系任意本征态能量的方法，其特征在于，S4中分子体系任意本征态能量包括量子态的归一化能量，计算方式为：量子态的归一化能量，计算方式为：代表组合系数，为算符关于量子态的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晴兴，赵焱，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：