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World File Search System量子化学
量子化学模拟了磺基阳离子在超导量子处理器上的地面和激发态性质
数字量子计算机是模拟多体量子系统的替代框架。23 - 26假设有足够数量的高质量量子位，它们允许以多项式成本仅引入可控近似值的时间依赖性的schrö-dinger方程，27,28，因此能够访问大量的激发属性。硬件制造业的最新进展已经生产了量子计算机，这些计算机可以以有限的规模进行计算。尽管量子硬件的发展迅速，但现代量子组合平台还是不成熟的。因此，近期设备上激发态的模拟通常仅限于启发式量子子空间算法，29 - 35，通过将Schrödinger方程投影到适当结构的子空间中，从而在这些设备预算中产生了激发态波形和属性。因此，目前是一种真正的可能性，并且至关重要，以评估近期量子设备在概念和实际兴趣问题上的潜在有用性，例如分子激发态的计算。在这里，我们报告了一种启发式方法的发展，该方法利用了许多电子波函数中的结构化纠缠来计算地面和激发态分子特性，并在超导量子处理器上进行了实验演示。更具体地说，我们将一种称为纠缠锻造的量子降低技术（EF）概括为36最初提出了用于基层能量的变异模拟的，以计算通用多种体内可观察物的计算。在常规量子模拟中，量子量子代表一个旋转轨道，在量子量表内代表空间轨道，将所需量子的数量减少了一半。提高了该技术的准确性，并为近似激发态的能量和属性，我们将EF与量子空间扩展（QSE）相结合，这是启发式量子量子空间算法29,35,37的一个示例，该算法是最简单的形式，该算法是最简单的形式，将Schrödinger方程的单次划分和双重发挥作用。所提出的方法扩展了EF的适用性，允许计算一组观测值集，以及QSE的计算，从而促进了由于EF运行的量子降低而在当代量子硬件上的演示。
![arXiv:2203.15063v2 [quant-ph] 2022 年 3 月 30 日](/simg/g:\will\search\icon\source\b\b0476fed42060f0999b66566d7d63ed2bf8d3788.webp)
arXiv:2203.15063v2 [quant-ph] 2022 年 3 月 30 日
过去几十年来，量子化学的快速发展和成功很大程度上归功于理论和计算进步之间的显著协同作用。然而，实现这一进步的计算机架构原型正趋于停滞。量子化学继续发展的最有前途的技术途径之一是新兴的量子计算范式。这一革命性的提议带来了多项挑战，涉及多个学科。在化学中，它意味着需要重新制定一些长期确立的基石，以适应量子计算机的操作需求和限制。由于量子计算出现的时间相对较晚，因此大多数化学家可能仍然对它感到十分模糊和陌生。正是在这种背景下，我们在此回顾并说明了量子信息的基本方面及其与量子计算的关系，以便模拟量子化学。我们根据这些方面考虑了一些最相关的发展，并讨论了与量子计算机中的量子化学模拟相关的当前形势。
多量子化学交换饱和转移核磁共振来量化对称交换：应用于胍基 i 的旋转动力学
摘要：化学交换饱和转移 (CEST) NMR 实验已成为表征蛋白质动力学的有力工具。我们在此表明，CEST 方法可以扩展到具有对称交换的系统，其中所有交换物种的 NMR 信号都会严重加宽。为了实现这一点，引入了多量子 CEST (MQ-CEST)，其中将 CEST 脉冲施加到纵向多自旋序密度元素上，并将 CEST 配置文件编码到未加宽的核上。MQ-CEST 方法在蛋白质内精氨酸残基中胍基的受限旋转上得到证明。这些基团及其动力学对于许多酶以及通过形成氢键、盐桥和 π 堆积相互作用进行的非共价相互作用至关重要，并且它们的旋转速率高度表明了形成的相互作用的程度。 MQ-CEST 方法成功应用于 T4 溶菌酶 19 kDa L99A 突变体中的胍基。
利用量子化学指导的多目标贝叶斯优化发现储能分子材料
氧化还原液流电池 (RFB) 因其灵活的设计、可扩展性和低成本而成为固定储能应用的一项有前途的技术。在 RFB 中，能量以可流动的氧化还原活性材料 (redoxmers) 的形式传输，这些材料存储在外部并在运行期间泵送到电池中。要进一步提高 RFB 的能量密度，就需要设计具有更宽氧化还原电位窗口和更高溶解度的氧化还原聚合物。此外，设计具有荧光自报告功能的氧化还原聚合物可以监测 RFB 的健康状况。为了加速发现具有所需特性的氧化还原聚合物，最先进的机器学习 (ML) 方法（例如多目标贝叶斯优化 (MBO)）非常有用。在这里，我们首先采用密度泛函理论计算，基于 2,1,3-苯并噻二唑 (BzNSN) 核心结构，为 1400 个氧化还原聚合物分子生成还原电位、溶剂化自由能和吸收波长的数据库。根据计算出的属性，我们确定了 22 种兼具所有所需属性的帕累托最优分子。我们进一步利用这些数据开发和基准测试了 MBO 方法，以快速有效地识别具有多种目标属性的候选分子。使用 MBO，与蛮力或随机选择方法相比，从 1400 个分子数据集中识别最佳候选分子的效率至少提高 15 倍。重要的是，我们利用这种方法从 100 万个基于 BzNSN 的分子的未知数据库中发现了有前途的氧化还原体，我们发现了 16 种新的帕累托最优分子，其性能比最初的 1400 种分子有显著改善。我们预计这种主动学习技术是通用的，可用于发现满足多种所需属性标准的任何一类功能材料。
化学家的量子计算基础知识
过去几十年来，量子化学的快速发展和成功很大程度上归功于理论和计算进步之间的显著协同作用。然而，促成这一进步的计算机架构范式正趋于停滞。量子化学持续进步最有希望的技术途径之一是新兴的量子计算标准。这一革命性的提议带来了多项挑战，涉及多个学科。在化学领域，这意味着需要重新制定一些长期确立的基石，以适应量子计算机的操作需求和限制。由于量子计算出现的时间相对较晚，因此大多数化学家可能仍然对它感到十分模糊和陌生。正是在这种背景下，我们在此回顾并说明了量子信息的基本方面及其与量子计算的关系，以便模拟量子化学。我们根据这些方面考虑了一些最相关的发展，并讨论了与量子计算机中的量子化学模拟相关的当前形势。
理学硕士（第二部分）（化学）（针对大学）...
半导体，pn结，光学特性，晶体的光电导性。（6L） 参考书籍 1. 量子化学（第 4 版），Ira N.Levine，Prentice Hall，Englewood Cliffs，NJ 2. 量子化学，AK Chandra 3. 量子化学，DA McQuarrie，Viva Books，新德里（2003） 4. 固体简介 LV Azaroff，Tata McGraw Hill 5. 固体原理 HV Keer，Wiley Eastern（1993） 6. 固体物理学精选主题第 12 卷，液体中晶体的生长 –JC Brice，North Holland/American Elsevier（1973） 7 固体中的缺陷和扩散。 S. Mrowec, Elseivier Publ.(1960) 8 固体化学论文, ED-NB Hannay, Plenum Press Vol –2 (1975) CCTP-8 CHP-311: 核化学、辐射化学和聚合物化学 [48 L +12 T] 第一部分: 核化学和辐射化学 [24 L +6 T] 1. 核反应: Bethe 符号、核反应类型、核反应守恒定律
QREChem：用于化学应用的量子资源估算软件
随着量子硬件的不断改进，越来越多的应用科学家进入了量子计算领域。然而，即使在过去几年中取得了快速的进步，量子设备，尤其是用于量子化学应用的量子设备，仍然难以执行传统计算机无法计算的计算。除了能够执行特定的计算之外，重要的是要有一个系统的方法来估计解决特定问题所需的资源。关于计算复杂性的标准论点让人们希望量子计算机能够解决量子化学问题，但却掩盖了许多算法开销的真正影响。这些开销最终将决定量子计算机性能优于传统计算机的精确点。我们开发了 QREChem，通过基于 Trotter 的量子相位估计方法为量子化学中的基态能量估计提供逻辑资源估计。QREChem 提供的资源估计包括量子化学问题固有的特定开销，包括 Trotter 步骤数和必要辅助设备数的启发式估计，从而可以更准确地估计门的总数。我们利用 QREChem 为各种基组的各种小分子提供逻辑资源估计，获得 T 门总数在 10 7 – 10 15 范围内的估计值。我们还确定了 FeMoco 分子的估计值，并将所有估计值与其他资源估计工具进行比较。最后，我们比较了总资源，包括硬件和纠错开销，表明需要快速纠错周期时间。
