日　時：         2024年5月21日（火）　午後1時～2時（予定）

場　所：         ZOOM

講　師：         吉田　悠一郎    氏

所　属：         大阪大学 量子情報・量子生命研究センター（QIQB）

題　目：         効率的な量子計算のための短鎖ポリエン分子の第一原理拡張ハバードモデリング

要　旨：　　

量子化学計算は量子コンピュータの重要な応用分野として注目されているが、分子系の電子構造ハミルトニアンの複雑さは、一般に、量子コンピュータを用いる上で深刻な問題となる。本研究は、効率的な量子計算の実現に向けた、分子系の拡張ハバードモデルを第一原理的に構築する試みである。具体的には、物性物理学分野において発展してきた第一原理ダウンフォールディング法を活用する。これにより、高エネルギー空間の軌道自由度を実効的に消去し、第一原理的なハミルトニアンを低エネルギー空間の有効モデルへと粗視化する。構築されたモデルは、定量的な計算に必要な量子ビット数を大幅に削減し、複雑さの起源である電子間反発積分の数をO(N^4)からO(N^2)へと減少させることができる。本セミナーでは、短鎖ポリエン分子の励起エネルギーおよび励起特性に関する有効モデルの数値検証と、量子計算コストに関する解析結果を示し、この戦略の有効性について議論する。

Y. Yoshida, N. Takemori, and W. Mizukami, arXiv:2404.01623 (2024).

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