[發明專利]用混合經典-量子計算系統計算分子系統的激發態屬性

在審

• 申請號: 201980053018.9
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN112567396A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: P·奧利特拉尤特;P·巴庫特索斯;S·沃爾恩爾;M·匹斯托愛;A·邁扎卡波;I·塔弗奈利
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06N10/00
• 分類號: G06N10/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 馮雯

1.一種方法，包括：

使用量子處理器和存儲器來確定量子邏輯門的組合的基態波函數，量子處理器包括被配置為執行單個量子位旋轉的量子邏輯門組；

形成激發算子組，該組激發算子被配置為從基態波函數確定激發態波函數；

從該組激發算子和哈密頓算子形成換向器組，該哈密頓算子被配置為確定波函數的基態能量；

將該組換向器映射到量子位狀態組，該組量子位狀態對應于量子處理器的量子位組；

使用量子處理器和存儲器評估該組換向器；和

使量子讀出電路測量來自該組計算的換向器的激發態能。

2.根據權利要求1所述的方法，還包括：

提取泡利弦組，該組泡利弦中的每個泡利弦都包含泡利算子組。

3.根據權利要求2所述的方法，還包括：

評估該組泡利弦以計算該組換向器。

4.根據權利要求2所述的方法，還包括：

組合該組泡利弦的子集，該子集對應于該組換向器中的至少一個。

5.根據權利要求1所述的方法，還包括：

使用喬丹-維格納變換映射該組激發算子。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，使用喬丹-維格納變換來映射該組換向器。

7.根據權利要求1所述的方法，還包括：

計算對應于激發能組的特征值方程的長期矩陣方程的矩陣元素組。

8.一種計算機可用程序產品，包括一個或多個計算機可讀存儲設備，以及存儲在所述一個或多個存儲設備中至少一個上的程序指令，所存儲的程序指令包括：

用于使用量子處理器和存儲器來確定量子邏輯門的組合的基態波函數的程序指令，量子處理器包括被配置為執行單個量子位旋轉的量子邏輯門組；

用于形成激發算子組的程序指令，該組激發算子被配置為從基態波函數確定激發態波函數；

用于從該組激發算子和哈密頓算子形成換向器組的程序指令，該哈密頓算子被配置為確定波函數的基態能量；

用于將該組換向器映射到量子位狀態組的程序指令，該組量子位狀態對應于量子處理器的量子位組；

用于使用量子處理器和存儲器評估該組換向器的程序指令；和

用于使量子讀出電路測量來自該組計算的換向器的激發態能的程序指令。

9.根據權利要求8所述的計算機可用程序產品，其中，所述程序指令被存儲在數據處理系統中的計算機可讀存儲設備中，并且其中，所述程序指令是通過網絡從遠程數據處理系統傳送的。

10.根據權利要求8所述的計算機可用程序產品，其中，所述程序指令被存儲在服務器數據處理系統中的計算機可讀存儲設備中，并且其中，所述程序指令通過網絡被下載到遠程數據處理系統中以在與遠程數據處理系統關聯的計算機可讀存儲設備中使用。

11.根據權利要求8所述的計算機可用程序產品，還包括：

用于提取泡利弦組的程序指令，該組泡利弦中的每個泡利弦都包含泡利算子組。

12.根據權利要求11所述的計算機可用程序產品，還包括：

用于評估該組泡利弦以計算該組換向器的程序指令。

13.根據權利要求11所述的計算機可用程序產品，還包括：

用于組合該組泡利弦的子集的指令，該子集對應于該組換向器中的至少一個。

14.根據權利要求8所述的計算機可用程序產品，還包括：

用于使用喬丹-維格納變換映射該組激發算子的程序指令。

15.根據權利要求8所述的計算機可用程序產品，其中，使用喬丹-維格納變換來映射該組換向器。