Bell态是实现量子信息任务的最基本资源,在量子力学中具有非常独特的地位,而利用轨道角动量(OAM)编码单光子Bell态可以实现高维Hilbert空间,这对于量子信息领域至关重要。本文设计了一种基于Sagnac干涉仪的单光子OAM Bell态演化装置,可以将输入Bell态与输出态一一对应。此外,我们还发展了一种单光子单像素成像(SPI)技术来获取输出态的干涉图像,该技术在提高空间分辨率的同时减少了采集时间。结果表明,通过对比干涉图像的差异可以完全识别单光子OAM Bell态,创新性地将SPI技术应用于单光子OAM Bell态的识别。这表明SPI技术有效促进了基于OAM的量子信息研究,而基于OAM的量子信息又为SPI技术提供了明确的应用场景。
摘要:蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)对于许多蛋白质的功能至关重要。异常PPI有可能导致疾病,这使PPI有望成为药物发现的靶标。人类Interactome参考数据库中有超过64,000个PPI,但是迄今为止,很少有PPI调节剂被批准用于临床使用。PPI特异性疗法的进一步开发高度取决于结构数据的可用性以及可靠的计算工具的存在,以探索两种相互作用的蛋白质之间的接口。碎片分子轨道(FMO)量子力学方法提供了一种全面且计算的廉价平均值,可以识别出在蛋白质蛋白质界面上发生的分子相互作用的强度(Kcal/mol)和化学性质(静电或疏水性)。我们已经集成了FMO和PPI探索(FMO-PPI),以识别对蛋白质 - 蛋白质结合至关重要的残基(热点)。为了验证这种方法,我们已将FMO-PPI应用于代表几种不同蛋白质亚家族的蛋白质 - 蛋白质复合物的数据集,并获得了与已发布的诱变数据一致的FMO-PPI结果。我们观察到临界PPI可以分为3个主要类别:两种蛋白质(分子间)的残基之间的相互作用,同一蛋白质(分子内)中的残基之间的相互作用以及两种由水分子(水气囊)介导的两个蛋白质的残基之间的交互。我们通过证明如何利用FMO-PPI获得的这些信息来支持基于结构的PPI调节剂(SBDD-PPI)的药物设计,从而扩展了发现。
摘要:我们提出了一种量子-经典混合变分算法,即量子轨道最小化方法(qOMM),用于获得厄米算子的基态和低激发态。给定表示本征态的参数化拟设电路,qOMM 实现量子电路来表示轨道最小化方法中的目标函数,并采用经典优化器根据拟设电路中的参数最小化目标函数。目标函数具有隐式嵌入的正交性约束,这使得 qOMM 可以对每个输入参考态应用不同的拟设电路。我们进行了数值模拟,试图使用 UCCSD 拟设电路在 STO-3G 基中寻找 H 2 、LiH 和由四个氢原子排列成方格的玩具模型的激发态。将数值结果与现有的激发态方法进行比较,qOMM 不太容易陷入局部最小值,并且可以通过更浅的假设电路实现收敛。
二阶Møller-Plesset扰动理论(MP2)是一种后期的后期方法,用于考虑电子相关性效应。尽管形式非常简单,但它可以捕获约90%的相关能量(Bartlett和Stanton,2007年);因此,MP2方法仍然对量子化学感兴趣(Schütz等,1999; Kobayashi和Nakai,2006; Bartlett and Stanton,2007)和固态物理界(Suhai,1983,1983,1992; Sun and Bartlett; Sun and Bartlett,1996; Pisani et; Pisani et。但是,原始(典型)MP2方法的O(n 5)计算缩放限制了MP2方法在大系统中的应用。A series of algorithms have been proposed to speed up the calculations, such as local MP2 method ( Saebø and Pulay, 1993; Pisani et al., 2005, 2008; Maschio, 2011 ), Lapace-transformed MP2 method ( Häser and Almlöf, 1992; Häser, 1993; Ayala and Scuseria, 1999; Ayala et al., 2001;The local MP2 method proposed by Pulay ( 1983 ) and Saebø and Pulay ( 1993 ) has been efficiently implemented ( Schütz et al., 1999 ) in the MOLPRO code for molecules, then the periodic version of the local MP2 method has been implemented ( Pisani et al., 2005, 2008; Maschio, 2011 ) in the CRYSCOR code and in the CP2K code ( Usvyat等人,2018年)用于扩展系统。由于采用了空间局部的轨道或Wannier功能,因此局部MP2方法的计算缩放为O(n)。已经采用了局部原子轨道,计算缩放也为O(n)。最初由Häser和Almlöf(1992)和Häser(1993)提出了Laplace转化的MP2方法,并已针对分子(Ayala and Scuseria,1999)和扩展系统(Ayala等,2001,2001)实施了程序。拉普拉斯转换的MP2方法已与身份(RI)技术的分辨率相结合,以进一步改善
完整作者列表:Wedler, Henry;加利福尼亚大学戴维斯分校,化学 Wendelboe, Paul;加利福尼亚大学戴维斯分校,化学 Tantillo, Dean;加利福尼亚大学戴维斯分校,化学;Power, Philip;加利福尼亚大学化学系