分会

第二十六分会：电子结构理论及其应用

摘要

量子计算化学使用量子计算机模拟化学体系，具有解决经典计算机难以处理的化学和材料科学中的复杂问题的潜力。近年来，随着量子计算硬件的质量和可用性不断提高，使用量子计算机模拟微观化学体系成为了可能。然而，大多数量子计算实验仍然受限于较小数量的量子比特和非常短的电路深度（Noisy Intermediate Scale Quantum, NISQ）。在可预见的未来，量子算法的经典模拟将在研究和分析量子计算化学算法的性能和可行性方面发挥重要作用。 TenCirChem是一个模拟量子计算化学算法的开源Python库。TenCirChem具有易于使用的高级接口，使用户可以只需几行代码即可优化分子能量或模拟量子动力学。同时，TenCirChem具有高度的灵活性和可定制性，以便于新算法的快速搭建和验证。通过利用紧凑的量子态和激发算符表示以及强大的TensorCircuit量子电路模拟软件框架，TenCirChem在模拟无噪声和有噪声量子电路时表现出极高的性能。例如，它可以在单个GPU节点上计算UCCSD/6-31G(d)水平下水分子的势能面，其中只有O原子的1s轨道冻结，对应于34个量子比特和565个独立参数的含参数量子电路。模拟得到的平衡键长相对于实验结果仅有0.01Å的误差。TenCirChem为量子计算化学领域的研究人员提供了一个简便易用而功能强大的工具。

关键词

量子计算;电子结构;量子动力学;高性能计算

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