量子コンピュータによる量子化学計算入門

量子コンピュータの基礎から現在の状況、および、量子コンピュータを用いて量子化学計算を行うための理論、手法を解説する。時代の最先端への第一歩。

第1章　量子コンピュータと量子化学計算
第2章　量子化学計算の基礎
第3章　量子コンピュータの基礎
第4章　量子位相推定（QPE）とfull-CI計算
第5章　Variational Quantum Eigensolver（VQE）とユニタリー結合クラスター（UCC）計算
第6章　量子位相推定（QPE）とVariational Quantum Eigensolver（VQE）の比較
第7章　実際の化学の問題への応用に向けて

Ⓒ杉﨑研司

目次

第1章　量子コンピュータと量子化学計算

第2章　量子化学計算の基礎
2.1　Born Oppenheimer近似
2.2　変分原理と変分法
2.3　Hartree Fock法
2.4　第二量子化
2.5　配置間相互作用法（CI法）
2.6　結合クラスター法（CC法）
2.7　多配置SCF法（MCSCF法）

第3章　量子コンピュータの基礎
3.1　量子ビット
3.2　量子ゲートと量子サーキット
3.3　量子誤り訂正
3.4　NISQデバイス

第4章　量子位相推定（QPE）とfull-CI計算
4.1　量子位相推定のしくみ
4.2　波動関数のマッピング法
4.3　量子サーキットの構築法
4.4　波動関数の時間発展量子シミュレーション

第5章　Variational Quantum Eigensolver（VQE）とユニタリー結合クラスター（UCC）計算
5.1　ユニタリー結合クラスター法（UCC法）
5.2　VQEのしくみ
5.3　量子誤り低減
5.4　Hardware Efficient Ansatz

第6章　量子位相推定（QPE）とVariational Quantum Eigensolver（VQE）の比較
6.1　励起状態計算
6.2　分子構造最適化
6.3　エネルギー以外の物理量計算
6.4　擬縮退系（強相関系）の計算
6.5　Hartree Fock波動関数が求まらないとき

第7章　実際の化学の問題への応用に向けて
7.1　量子ビット削減テクニック
7.2　空間対称性・スピン対称性の活用
7.3　近似波動関数生成法
7.4　化学的精度（chemical accuracy）は本当に必要か
7.5　今後の展望

書誌情報

紙版

• 発売日: 2020年12月07日
• ISBN: 9784065218273
• 判型: A5
• 価格: 定価：4,180円（本体3,800円）
• ページ数: 160ページ

電子版

• 発売日: 2020年12月04日
• JDCN: 06A0000000000258193B

著者紹介

著： 杉﨑　研司（スギサキ　ケンジ）

大阪市立大学大学院理学研究科　特任講師