Как недавно сообщил журнал Physical Chemistry Chemical Physics, исследователи из Высшей школы наук Городского университета Осаки разработали квантовый алгоритм, который может понимать электронные состояния атомных или молекулярных систем, напрямую вычисляя разницу энергий в их соответствующих состояниях. Реализованный как байесовская оценка разных фаз, алгоритм выходит за рамки обычного, не фокусируясь на разнице в полных энергиях, вычисленных из пред- и постфазовой эволюции, а отслеживая эволюцию самой разницы энергий.
Исследователи из Городского университета Осаки обобщают обычный QPE для прямого вычисления разницы в полной энергии между двумя соответствующими квантовыми состояниями. В недавно реализованном квантовом алгоритме называются оценки байесовской разности фаз (BPDE), суперпозиция два волновых функций, (| 0⟩ | Ч 0 ⟩ + | 1⟩ | Ч 1 ⟩) / √2, где | Ч 0 ⟩ и | Ч 1 ⟩ обозначит волновую функцию, относящуюся к каждому состоянию, соответственно, получает, а разницу в фазе между | Ч 0 ⟩ и | Ч -⟩ После временной эволюции суперпозиции непосредственно дает разницу в полной энергии между двумя задействованными волновыми функциями. «Мы подчеркиваем, что алгоритм отслеживает эволюцию разницы энергий во времени, что менее подвержено шуму, чем индивидуальный расчет полной энергии атома или молекулы. Таким образом, алгоритм удовлетворяет потребности в химических задачах, которые требуют точной точности в энергии»
Ранее эта исследовательская группа разработала квантовый алгоритм, который непосредственно вычисляет разность энергий между электронными состояниями (спиновыми состояниями) с разными спиновыми квантовыми числами. Однако для этого алгоритма требуется больше кубитов, чем для обычного QPE, и он не может быть применен для вычисления разности энергий между электронными состояниями с равными спиновыми квантовыми числами, что важно для спектрального отнесения спектров поглощения в УФ-видимой области. Алгоритм BPDE, разработанный в ходе исследования, преодолевает эти проблемы, что делает его универсальным квантовым алгоритмом..
Источник — Газета Daily.
