量子化学模拟¶
简介¶
**量子化学模拟**是量子计算最自然的应用领域之一。
理论基础¶
费米子到量子比特的映射¶
核心转换
将电子系统映射到量子比特
- Jordan-Wigner 变换
- Bravyi-Kitaev 变换
- Parity 变换
Hamiltonian 表达¶
\[
H = \sum_{pq} h_{pq} a_p^\dagger a_q + \frac{1}{2}\sum_{pqrs} h_{pqrs} a_p^\dagger a_q^\dagger a_r a_s
\]
VQE 算法应用¶
from qiskit_nature.second_q.drivers import PySCFDriver
from qiskit_nature.second_q.mappers import JordanWignerMapper
# 分子系统
driver = PySCFDriver(atom='H 0 0 0; H 0 0 0.735')
problem = driver.run()
# 映射到量子比特
mapper = JordanWignerMapper()
second_q_ops = problem.second_q_ops
qubit_op = mapper.map(second_q_ops[0])
应用¶
- 分子基态能量
- 激发态计算
- 化学反应路径
- 催化剂设计