从量子电路模拟中采集的减少密度矩阵中的统计错误以及对多参考扰动理论的影响
Soichiro Nishio1, Yuki Oba1, Yuki Kurashige1
1Department of Chemistry, Graduate School of Science, Kyoto University, Kitashirakawa Oiwake-cho, Sakyo-ku Kyoto, 606-8502, Japan. kura@kuchem.kyoto-u.ac.jp.
来自量子模拟的减少密度矩阵 (RDM) 的统计错误随着RDM顺序和激发状态的增加而增加. 高级RDM需要更少的镜头,从而实现高效的多参数理论计算.
科学领域:
- 量子化学是一种量子化学.
- 计算物理学的计算物理.
- 量子计算是一种量子计算.
背景情况:
- 准确的电子结构计算对于理解分子性质至关重要.
- 量子电路模拟为这些计算提供了一个有希望的方法.
- 减少密度矩阵 (RDM) 中的统计错误可能会影响多引用理论的准确性.
研究的目的:
- 分析从量子电路模拟中获得的RDM中的统计错误.
- 调查这些错误对CASCI和CASPT2.2等多引用理论的影响.
- 确定RDM错误,拍摄次数和电子状态特征之间的关系.
主要方法:
- 从活跃空间波函数抽取的RDM中详细分析统计错误.
- 使用多项式分布模型分析推导预期的二次误差.
- 对短聚烯 (C4H6,C6H8) 和一种金属酶模型复合物的基准计算.
主要成果:
- 随着RDM顺序的增加,RDM误差会增加,并且在激发状态下比地面状态更大.
- CASCI能量尺度的标准偏差与N_shot^-1/2;CASPT2能量也显示N_shot依赖.
- 高级RDM (例如,3-RDM) 与低级RDM (例如1,2-RDM) 相比,需要更少的镜头.
结论:
- 该研究量化了采样RDM的统计错误及其对量子化学计算的影响.
- 基于RDM的顺序和状态属性,可以开发出优化的采样策略.
- 通过理解和管理RDM统计错误,可以有效计算多参数能量.
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