On the generalized eigenvalue problem in subspace-based excited state methods for quantum computers
该论文通过理论与数值分析指出,基于子空间的激发态量子算法(如 QSE 和 qEOM)因需求解广义特征值问题,在重叠矩阵条件数较高时会因统计采样误差导致特征值误差急剧放大甚至方程无法求解,而采用标准特征值方程的 q-sc-EOM 方法则具有更好的数值稳定性,更适用于含噪声量子计算机上的激发态计算。
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该论文通过理论与数值分析指出,基于子空间的激发态量子算法(如 QSE 和 qEOM)因需求解广义特征值问题,在重叠矩阵条件数较高时会因统计采样误差导致特征值误差急剧放大甚至方程无法求解,而采用标准特征值方程的 q-sc-EOM 方法则具有更好的数值稳定性,更适用于含噪声量子计算机上的激发态计算。
该研究通过基准测试多种并行化策略,发现针对平坦直方图蒙特卡洛采样,采用非均匀能量域分解的并行方案能带来最显著的性能提升,并为优化此类模拟提供了具体建议。
该论文提出了一种基于键碳链螺旋轨道中电子电流驱动分子马达单向旋转的机制,通过定义物理可观测的螺旋性,揭示了其与角动量的关系,并指出由于近似子晶格对称性,碳链作为分子转子轴时其旋转方向与电流方向无关。
该论文提出了一种并行 GPU 加速的迭代量子耦合簇(iQCC)方法,通过克服经典模拟瓶颈并避免 barren-plateau 问题,成功在 100 至 124 量子比特规模下模拟了钌催化剂的电子结构,其精度超越密度矩阵重整化群,表明量子化学优势的实际门槛可能远高于此前预期的 50 量子比特。
本文研究了基于度数的加权邻接矩阵的谱、整数性及其在边删除下的影响,通过计算完全多部图和冠部多部图的加权谱、修正先前关于完全图边删除后谱半径与能量变化的结论,并解决多部图能量变化的开放问题,从而完善了相关理论。
该研究通过六组受控实验发现,降低大尺寸汽车锂离子电池软包电池的钉子刺入速度可避免热失控,转而引发自放电,表明刺入速度是触发热失控的关键因素,为电池安全系统开发和测试协议优化提供了重要依据。
该研究利用光学 - 光学双共振(OODR)技术,结合频率梳与连续波探针,首次测量了乙烯分子在 3000 cm⁻¹至 9000 cm⁻¹能级间的热带跃迁,获得了 90 条阶梯型跃迁的中心频率与相对强度,并确定了 18 条 V 型跃迁的归属。
该研究通过经典与量子动力学模拟,证实了振动强耦合(VSC)能显著调控后过渡态分叉反应中的产物选择性,使分支比提升近两倍,并揭示了腔体频率与分子模式匹配在重塑复杂势能面反应动力学中的关键作用。
该论文提出了一种基于资源理论的框架,通过定义“资源影响泛函”来量化初始相干性对特定读出的最大影响,从而为光捕获系统中的能量传输提供了不依赖于具体状态、针对特定观测量的操作型诊断方法和严格界限,以明确界定量子相干性在输运过程中是否具有实际作用。
该论文提出了一种结合克劳修斯 - 克拉佩龙方程与准谐近似的高效通用框架,用于以最小计算量计算低温相界,并通过二氧化硅的相图构建验证了其在 -2 至 12 GPa 压力及 1750 K 温度范围内的准确性,同时实现了密度泛函理论与机器学习势函数的严谨对比。
该研究提出了一种基于可逆成环聚合物的最小化合成框架,通过粗粒化分子动力学模拟证实了该动态水凝胶在应力增加时键断裂减少,从而展现出力响应增强和应变率非单调依赖的“抓握键”行为,为设计具有可调耐用性和响应性的机械自适应材料提供了新平台。
本文介绍了 MACE4IRmol,这是一种基于 MACE 架构、在涵盖约 80 种元素的 1600 万个分子几何结构上训练的不确定性感知基础模型集合,能够以远低于密度泛函理论(DFT)的计算成本,为复杂多样的分子系统提供高精度且具备不确定性量化的能量、力、偶极矩及红外光谱预测。
这篇综述文章系统阐述了电化学反应中电子转移的关键概念与理论,重点探讨了原子尺度模拟(如 DFT 和 MD)在参数化溶剂重组能、电子耦合强度及溶剂弛豫动力学等方面的应用,并深入分析了线性响应近似及其局限性,旨在为构建整合双电层效应与多反应坐标的跨尺度量子 - 经典模型提供概念指南与实用资源。
该论文通过量子力学速率理论和数值模拟,阐明了圆偏振光如何诱导非手性金属卟啉配合物中产生瞬态自旋极化,其机制源于环电流的选择性激发打破了自旋态简并,且该效应受自旋轨道耦合强度及 Jahn-Teller 畸变去相位速率调控。
该论文提出了一种无需时间演化的量子 Krylov 子空间方法(QKUD),它通过将哈密顿量幂映射为可实现的幺正算符,在保持精确 Krylov 递归极限的同时,利用可调参数优化子空间几何结构并改善重叠矩阵的条件数,从而有效解决了传统方法中因病态矩阵导致的收敛停滞问题。
本文通过将精确分解形式应用于分子 Kohn-Sham 波函数,推导出了描述解耦但耦合的边际与条件 Kohn-Sham 方程的精确理论,为在超越玻恩 - 奥本海默近似下扩展常规电子 Kohn-Sham 密度泛函理论提供了新视角,并探讨了由此产生的二阶几何导数相关效应。
本文提出了一种名为 SAP-X2C 的简单相对论二分量哈密顿量,它通过引入双电子图像变化效应,在保持低计算成本的同时显著提升了精度并确立了热力学极限,使其适用于大分子和周期性晶体等扩展体系,且其性能可媲美更复杂的原子平均场 X2C 方法。
该研究揭示了由氢原子与正电子素构成的 PsH 二聚体通过独特的“双正电子胶键”形成一种结合能异常巨大的“超”范德华复合物,其稳定机制完全依赖于正电子间的量子关联,无法通过平均场理论或仅包含电子关联的模型来解释。
该论文从与极化激元簇算符的非零对易关系出发,分析了量子电动力学耦合簇(QED-CC)理论中的相干态变换,揭示了其导致相关能和基态重整化并破坏带电系统原点不变性的机制,同时阐明了该修正在大腔频率下趋近原理论而在低频极限下呈现发散的渐近行为。
该研究提出了一种基于短时无偏分子动力学轨迹和 HLDA 算法的计算方法,通过分析野生型肽段数据预测单点突变对 CLN025 自由能景观及折叠稳定性的影响,为数据稀缺条件下指导生物分子工程提供了一种高效且经济的途径。