Qamuy Input Builder
Target Molecule

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Quantum Device

exact simulator

量子状態の確率振幅から厳密に期待値を計算します。
サンプリングで期待値を計算します。
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Solver

VQE

変分法に基づいて基底状態を探索します。

変分法についての詳しい説明は次のサイトを参照ください。 https://quantaggle.com/algorithms/algorithm/#VQE

部分空間探索VQEに基づいて励起状態を探索します。

SSVQEについての詳しい説明は次のサイトを参照ください。 https://quantaggle.com/algorithms/algorithm/#SSVQE

配置間相互作用法に基づいた複数の初期量子状態によるVQEで励起状態を探索します。

MCVQEについての詳しい説明は次のサイトを参照ください。 https://quantaggle.com/algorithms/algorithm/#MCVQE

VQEのコスト関数にペナルティー項を加えることにより励起状態を探索します。ペナルティー項はcost functionのセクションで指定可能です。

VQDについての詳しい説明は次のサイトを参照ください。 https://quantaggle.com/algorithms/algorithm/#overlapVQE

VQEによる変文計算を行わず、分子物性値のみを評価します。これらの最適化アルゴリズムではorbital optimizationを行いながら変文計算を実行するオプションが選択できます。

Ansatz

Hardware Efficient

Hardware Efficient AnsatzはNISQデバイス上で容易に実装することのできるansatzの中で最もシンプルなものです。例えば4 qubitのHardware Efficient Ansatzは下図のように実装することができます。
Symmetry Preserving AnsatzはNISQデバイス上で容易に実装することのできるansatzの一つで、最適化の際の古典計算量においてHardware Efficient Ansatzよりも有利です。例えば4 qubitのSymmetry Preserving Ansatzは下図のように実装することができます。
coupled cluster法で参照波動関数に作用させる演算子をユニタリ化し、量子コンピュータで扱えるようにしたUnitary Coupled Cluster (UCC)法のansatzです。励起演算子Tを用いて、$\exp(T-T^{\dagger})$で表されます。UCCDでは２電子励起状態を考慮します。
coupled cluster法で参照波動関数に作用させる演算子をユニタリ化し、量子コンピュータで扱えるようにしたUnitary Coupled Cluster (UCC)法のansatzです。励起演算子Tを用いて、$\exp(T-T^{\dagger})$で表されます。UCCSDでは１電子励起状態と２電子励起状態を考慮します。
{
    "target_molecule": {
        "geometry": {
            "atoms": [
                ""
            ],
            "coordinates": [
                [
                    0,
                    0,
                    0
                ]
            ]
        },
        "basis": "sto-3g",
        "charge": 0,
        "multiplicity": 1,
        "sz_number": 0,
        "num_excited_states": 0,
        "density_fitting": false
    },
    "solver": {
        "type": "VQE"
    },
    "mapping": {
        "type": "JORDAN_WIGNER"
    },
    "cost_function": {
        "type": "NONE"
    },
    "ansatz": {
        "type": "HARDWARE_EFFICIENT",
        "reference_state": "RHF",
        "use_random_initial_guess": true,
        "randomness_type": "UNIFORM",
        "spin_adapted_ref_state": false,
        "depth": 3,
        "is_state_real": true
    },
    "optimizer": {
        "type": "BFGS",
        "ftol": 0.000001,
        "gtol": 0.000001,
        "max_iter": 1000,
        "max_fev": 10000,
        "max_run": 10000,
        "differential_type": "NUMERICAL"
    },
    "quantum_device": {
        "type": "EXACT_SIMULATOR",
        "sampling_random_seed": 1
    }
}