QUBO-based density matrix electronic structure method

[gyu-don]

一言でいうと

DFT計算を量子アニーリングで行った。QUBOによる固有値ソルバを作り、それを利用して密度行列を構築して返す。計算はテイラー展開を用いて大まかな固有値を求めるフェーズと、詳細な固有値を求めるフェーズの2段階に分ける。計算量のオーダとしては、占有電子数Nの数だけループを回し、ループ内でO(N^2)の行列計算が発生していることから、疎行列を用いない限りO(N^3)となるが、これに関しては今後の課題。QA (D-Wave Advantage 4.1, アニーリング時間はデフォルトの20 μs, chain strengthはQUBO中の最大の絶対値を持つ要素の30%)とSAで実行、比較したが、QAの優位性は認められなかった。

論文リンク

https://arxiv.org/abs/2201.04720

著者/所属機関

Christian F. A. Negre, Alejandro Lopez-Bezanilla, Yu Zhang, Prosper D. Akrobotu, Susan M. Mniszewski, Sergei Tretiak, Pavel A. Dub
(論文中に所属記載なし。主にLos Alamos National Laboratoryの所属)

投稿日付(yyyy/MM/dd)

2022/01/12