量子平方

报告题目：量子平方

报告人：李震宇 教授（中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心）

报告时间：2022年09月29 日14:30-16:00

腾讯会议：419-907-964

摘要：通过量子计算机来研究分子体系的电子结构在研究工具和研究对象两个维度都是量子的，我们称之为量子平方。本报告主要介绍我们在这一研究方向的一些最新进展。变分量子特征值求解（VQE）算法是近期在含噪中型量子器件上进行量子模拟的主流方法。但是之前该算法中的波函数拟设大都针对分子等孤立化学体系。我们发现因为波函数为复数，对周期体系需要引入新的算法进行模拟。在此基础上，可以通过EOM方法，对固体能带结构进行高精度量子模拟。通过引入约化密度矩阵，可以将该算法中需要进行的量子测量项数从O(N8)减少到O(N4)。同时，通过引入有效哈密顿量，可以实现线路深度和测量项数之间的平衡。通过构造通用的硬件高效的波函数拟设，可以实现线路深度和线路宽度之间的平衡。最后，为了进行上述研究，我们开发了量子平方（Q2Chemistry）软件包作为一个使用量子算法或者量子启发的经典算法进行化学体系研究的平台。

简介：李震宇，男，中国科学技术大学教授、博士生导师。1999和2004年分别获得中国科学技术大学物理学学士和物理化学博士学位。2004-2007年先后在美国马里兰大学和加州大学欧文分校从事博士后研究。2006年入选全国百篇优秀博士学位论文作者，2015年获中国化学会青年化学奖，2019年获国家杰出青年基金资助。研究领域为理论与计算化学，致力于发展和应用电子结构计算与分子模拟方法来研究材料物性和生长反应机理。在包括Phys. Rev. Lett.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.在内的国际学术期刊上发表论文200余篇，SCI引用8900余次，H因子为50。