科学家使用最先进的量子计算机对铁离子系统进行模拟和计算

计算机科学：量子计算机。准确的电子结构计算被认为是量子计算最令人期待的应用之一，它将彻底改变理论化学和其他相关领域。

使用Google Sycamore量子处理器，Google AI Quantum及其合作者对两个中等规模的化学问题进行了变分量子本征求解器（VQE）模拟：氢链的结合能（最大为H12）和重氮的异构化机理（请参见 透视人民币的解析）。

对多达12个量子位（包括多达72个两个量子位的门）进行了仿真，结果表明，当VQE与错误缓解策略结合使用时，可以实现化学精度。 提出的VQE算法的关键构建块可能可扩展到无法经典模拟的较大系统。

铁离子系统的模拟是量子计算最令人期待的应用之一。 我们对多达十二个量子位的化学反应进行了多次量子模拟，包括对二氮烯的异构化机理进行建模。

我们还展示了基于N可表示性的错误缓解策略，该策略显着提高了我们实验的有效保真度。 我们的参数化ansatz电路实现了非相互作用费米子演化的Givens旋转方法，我们对其进行了变体优化以准备Hartree-Fock波函数。

这种无处不在的算法原语在传统上很容易模拟，但在计算基础上仍会生成高度纠缠的状态，这使我们能够评估硬件的性能并为扩大相关的量子化学模拟奠定基础。