准确大规模电子结构计算中的量子计算:DFT嵌入的后处理量子选定组态相互作用

该团队提出了一种用于量子计算机上量子化学计算的多层级嵌入框架。在该框架中,量子算法处理强关联活性空间,而高阶波函数方法(如耦合簇理论或多参考微扰理论)则恢复周围区域的剩余关联。一种基于采样的量子算法——量子选择组态相互作用——桥接了量子与经典处理方法。整个计算被嵌入到基于Manby投影技术的低成本密度泛函理论环境描述中。该团队将该框架应用于有机、金属有机及金属体系,使用大阪大学144量子比特超导量子计算机中的部分量子比特计算了键解离能、吸附能和反应势垒,并在碳纳米管内的Menshutkin \(\mathrm{S_N2}\) 反应中实现了与经典参考值约1 kcal/mol的一致性。该研究的结果可能为定量可靠的量子-经典混合计算在复杂化学体系中的应用开辟道路。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-04 11:04

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