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具有波包时间演化的量子核动力学在经典上是难以处理的，被视为量子信息处理的一种有前途的途径。在这里，我们使用 IonQ 11 量子比特离子阱量子计算机 Harmony 来研究短强氢键系统中共享质子的量子波包动力学。我们还提供了分布式量子计算在化学动力学问题中的第一个应用，其中分布式量子过程集是使用张量网络形式构建的。对于一系列初始状态，我们通过实验驱动离子阱系统来模拟量子核波包沿电子结构产生的势表面演化。在实验创建核波包之后，我们提取了测量可观测量，例如其时间相关的空间投影及其特征振动频率，与经典结果非常吻合。通过量子计算获得的振动本征能量与通过经典模拟获得的振动本征能量相一致，误差在千卡/摩尔的几分之一以内，因此表明具有化学准确性。我们的方法为研究分子的量子化学动力学和振动光谱开辟了一个新范式，也为分布式离子阱量子计算机上的并行量子计算提供了首次演示。
arXiv:2406.05197v1 [quant-ph] 2024 年 6 月 7 日 - Richerme Lab
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