Sökning: onr:"swepub:oai:research.chalmers.se:ff1981a4-a7db-4e7d-8a95-b4af47dcdab4" >
-
Nykänen, Anton
(författare)
Toward Accurate Post-Born-Oppenheimer Molecular Simulations on Quantum Computers: An Adaptive Variational Eigensolver with Nuclear-Electronic Frozen Natural Orbitals
- Artikel/kapitelEngelska2023
Förlag, utgivningsår, omfång ...
Nummerbeteckningar
-
LIBRIS-ID:oai:research.chalmers.se:ff1981a4-a7db-4e7d-8a95-b4af47dcdab4
-
https://research.chalmers.se/publication/539068URI
-
https://doi.org/10.1021/acs.jctc.3c01091DOI
Kompletterande språkuppgifter
-
Språk:engelska
-
Sammanfattning på:engelska
Ingår i deldatabas
Klassifikation
-
Ämneskategori:art swepub-publicationtype
-
Ämneskategori:ref swepub-contenttype
Anmärkningar
-
Nuclear quantum effects such as zero-point energy and hydrogen tunneling play a central role in many biological and chemical processes. The nuclear-electronic orbital (NEO) approach captures these effects by treating selected nuclei quantum mechanically on the same footing as electrons. On classical computers, the resources required for an exact solution of NEO-based models grow exponentially with system size. By contrast, quantum computers offer a means of solving this problem with polynomial scaling. However, due to the limitations of current quantum devices, NEO simulations are confined to the smallest systems described by minimal basis sets, whereas realistic simulations beyond the Born-Oppenheimer approximation require more sophisticated basis sets. For this purpose, we herein extend a hardware-efficient ADAPT-VQE method to the NEO framework in the frozen natural orbital (FNO) basis. We demonstrate on H2 and D2 molecules that the NEO-FNO-ADAPT-VQE method reduces the CNOT count by several orders of magnitude relative to the NEO unitary coupled cluster method with singles and doubles while maintaining the desired accuracy. This extreme reduction in the CNOT gate count is sufficient to permit practical computations employing the NEO method─an important step toward accurate simulations involving nonclassical nuclei and non-Born-Oppenheimer effects on near-term quantum devices. We further show that the method can capture isotope effects, and we demonstrate that inclusion of correlation energy systematically improves the prediction of difference in the zero-point energy (ΔZPE) between isotopes.
Ämnesord och genrebeteckningar
Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)
-
Miller, AaronTrinity College Dublin, the University of Dublin
(författare)
-
Talarico, WalterAalto-Yliopisto,Aalto University
(författare)
-
Knecht, StefanEidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH),Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH)
(författare)
-
Kovyrshin, ArsenyAstraZeneca AB
(författare)
-
Skogh, Mårten,1994AstraZeneca AB,Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology(Swepub:cth)skoghm
(författare)
-
Tornberg, Lars,1979AstraZeneca AB(Swepub:cth)f99lato
(författare)
-
Broo, AndersAstraZeneca AB
(författare)
-
Mensa, Stefano
(författare)
-
Symons, Benjamin C.B.
(författare)
-
Sahin, Emre
(författare)
-
Crain, JasonUniversity Of Oxford
(författare)
-
Tavernelli, IvanoIBM Research,IBM Research Gmbh
(författare)
-
Pavošević, Fabijan
(författare)
-
Trinity College Dublin, the University of DublinAalto-Yliopisto
(creator_code:org_t)
Sammanhörande titlar
-
Ingår i:Journal of Chemical Theory and Computation19:24, s. 9269-92771549-96261549-9618
Internetlänk
- Av författaren/redakt...
-
Nykänen, Anton
-
Miller, Aaron
-
Talarico, Walter
-
Knecht, Stefan
-
Kovyrshin, Arsen ...
-
Skogh, Mårten, 1 ...
-
visa fler...
-
Tornberg, Lars, ...
-
Broo, Anders
-
Mensa, Stefano
-
Symons, Benjamin ...
-
Sahin, Emre
-
Crain, Jason
-
Tavernelli, Ivan ...
-
Pavošević, Fabij ...
-
visa färre...
- Om ämnet
-
- NATURVETENSKAP
-
NATURVETENSKAP
-
och Matematik
-
och Beräkningsmatema ...
-
- NATURVETENSKAP
-
NATURVETENSKAP
-
och Kemi
-
och Teoretisk kemi
-
- NATURVETENSKAP
-
NATURVETENSKAP
-
och Data och informa ...
-
och Datavetenskap
- Artiklar i publikationen
-
Journal of Chemi ...
- Av lärosätet
-
Chalmers tekniska högskola