Project

Een kwantumcomputer chemie laten spreken: conceptuele open kwantum systemen als inzichtvolle hulpmiddelen voor kwantumcomputingbenaderingen van kwantumchemie

Code
01D01223
Looptijd
01-10-2023 → 31-10-2023
Financiering
Gewestelijke en gemeenschapsmiddelen: Bijzonder Onderzoeksfonds
Onderzoeksdisciplines
  • Natural sciences
    • Quantum information, computation and communication
    • Computational physics
Trefwoorden
kwantumrekenen conceptuele open kwantumsubsystemen generatorcoördinatenmethode
 
Projectomschrijving

Kwantumcomputers hebben het potentieel om een revolutie teweeg te brengen in de kwantumchemie, omdat ze in principe zeer efficiënt nauwkeurige elektronische structuurmodellen kunnen berekenen. Op dit moment zijn we echter technologisch beperkt tot zogenaamde ‘noisy intermediate-scaling quantum' (NISQ) apparaten, die last hebben van rekenfouten (ruis) omdat ze erg gevoelig zijn voor hun omgeving. Ondanks deze ruisproblemen kunnen nauwkeurige energieën verkregen worden op NISQ-apparaten, maar alleen wanneer de onderliggende golffunctie variationeel wordt gedwongen om te overcorrigeren voor de rekenfouten die door de kwantumcomputer zijn gemaakt. In dit project zullen we aantonen dat steunen op dergelijke foutcorrecties leidt tot een verslechtering van de kwaliteit van de golffunctie en onbetrouwbare prestaties voor algemene chemische toepassingen. Door te analyseren hoe deze kwantumcomputing golffuncties de atomen in de molecule beschrijven, zullen we hun chemische inhoud blootleggen en zullen we bepalen of ze ten onrechte moleculen dissociëren in fractioneel geladen atomen. Bovendien zullen we aantonen dat atomen als conceptuele open kwantumsystemen de ideale tools bieden om kwantumrekenfouten op een innovatieve manier op te lossen zonder in te leveren op kwaliteit. Op deze manier willen we de eerste 'killer quantum computing-app' creëren waarmee onderzoekers de kracht van quantum
computing kunnen toepassen zonder de chemische concepten op te offeren die hen dierbaar zijn.