Tech

อัลกอริธึมควอนตัมแบบเบย์ใหม่คำนวณความแตกต่างของพลังงานของอะตอมและโมเลกุล

อัลกอริธึมควอนตัมที่พัฒนาขึ้นใหม่สามารถเข้าใจสถานะอิเล็กทรอนิกส์ของระบบอะตอมหรือโมเลกุล ทำได้โดยการคำนวณความแตกต่างของพลังงานในสถานะที่เกี่ยวข้อง

พัฒนาโดยนักวิจัยจาก Graduate School of Science at Osaka City University อัลกอริทึมนี้เป็นการประมาณค่าต่าง ๆ แบบเบส์ (BPDE) มันแยกจากแบบแผนโดยทำตามวิวัฒนาการของความแตกต่างของพลังงานเอง

คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีอยู่สามารถทำการคำนวณการโต้ตอบการกำหนดค่าเต็มรูปแบบ (full-CI) ได้เนื่องจากอัลกอริธึมควอนตัมที่เรียกว่าการประมาณเฟสควอนตัม (QPE ). QPE อาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าฟังก์ชันคลื่น |Ψ⟩ ซึ่งหมายถึงคำอธิบายทางคณิตศาสตร์ของสถานะควอนตัมของระบบจุลทรรศน์ ในกรณีนี้ การแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ของสมการชโรดิงเงอร์สำหรับระบบจุลทรรศน์ เช่น อะตอมหรือโมเลกุล – เวลา – วิวัฒนาการเปลี่ยนแปลงเฟสโดยขึ้นอยู่กับพลังงานทั้งหมด

นักวิทยาศาสตร์ในการศึกษานี้ สรุป QPE ทั่วไปให้เป็นการคำนวณโดยตรงของความแตกต่างในพลังงานทั้งหมดระหว่างสถานะควอนตัมที่เกี่ยวข้องสองสถานะ

ในอัลกอริธึมใหม่ การทับซ้อนของฟังก์ชันคลื่นทั้งสอง (|0⟩|Ψ0 ⟩ + |1⟩|Ψ1 ⟩) ⁄ √2 โดยที่ |Ψ0 ⟩ และ |Ψ1 ⟩ แสดงว่ามีการจัดเตรียมฟังก์ชันคลื่นที่เกี่ยวข้องกับแต่ละสถานะตามลำดับ ความแตกต่างของเฟสระหว่าง |Ψ0 ⟩ และ |Ψ1 ⟩ หลังวิวัฒนาการของการซ้อนทับโดยตรงทำให้เกิดความแตกต่างในพลังงานทั้งหมดระหว่างฟังก์ชันคลื่นทั้งสองที่เกี่ยวข้อง

หัวหน้างานวิจัยและศาสตราจารย์ กิตติคุณ Takeji Takui กล่าวว่า “เราเน้นว่าอัลกอริธึมติดตามวิวัฒนาการของความแตกต่างของพลังงานเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดเสียงรบกวนน้อยกว่าการคำนวณพลังงานทั้งหมดของอะตอมหรือโมเลกุลทีละรายการ ดังนั้นอัลกอริธึมจึงเหมาะสมกับความต้องการปัญหาทางเคมีซึ่งต้องการความแม่นยำที่แม่นยำในพลังงาน”

อัลกอริธึม BPDE นั้นใช้งานได้หลากหลายซึ่งช่วยแก้ปัญหาในการพัฒนาก่อนหน้านี้ อัลกอริธึมควอนตัมที่ต้องการคิวบิตมากกว่า QPE ทั่วไปและไม่สามารถนำไปใช้กับการคำนวณความแตกต่างของพลังงานได้ นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการกำหนดสเปกตรัมของสเปกตรัมการดูดกลืนแสงยูวีที่มองเห็นได้

การอ้างอิงวารสาร:
    1. เคนจิ สุงิซากิ และคณะ การประมาณความแตกต่างของเฟสแบบเบย์: อัลกอริธึมควอนตัมทั่วไปสำหรับการคำนวณช่องว่างพลังงานโดยตรง ดอย:
    2. 10.1039/D1CP03156B


  • จังหวัดตรังủ
  • ธุรกิจ
  • อาหาร
  • ไลฟ์สไตล์
  • เทค

  • วางกลยุทธ์ดิจิทัล (Digital Marketing .) )
  • Back to top button