Introducción a la biblioteca de química cuántica

La biblioteca de química cuántica del Kit de desarrollo de Quantum está diseñada para funcionar bien con paquetes de química de cálculo, especialmente con la plataforma de química computacional NWChem que ha desarrollado el Laboratorio de Ciencias Moleculares del Entorno (EMSL) en el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico.

En concreto, el paquete Microsoft.Quantum.Chemistry proporciona herramientas para cargar instancias de problemas de simulación de química cuántica representados en el esquema de Broombridge; asimismo, las versiones recientes de NWChem también admiten estas herramientas en la exportación.

Para obtener más información sobre cómo usar el kit de desarrollo de Quantum con NWChem y Broombridge, consulte Instalación de la biblioteca de química cuántica.

Conceptos de química cuántica

Los conceptos de química cuántica proporciona una introducción concisa a la simulación de problemas de estructura electrónica en equipos cuánticos para ayudarle a comprender el rol que muchos aspectos de la biblioteca de simulación de Hamilton desempeñan en el espacio. Los conceptos de química cuántica comienzan con una breve introducción a la mecánica cuántica y, a continuación, analizan cómo se modelan en ella los sistemas electrónicos y cómo se puede emular dicha dinámica cuántica mediante un equipo cuántico.

Ejemplos de química cuántica

Los ejemplos de química cuántica combinan los algoritmos de simulación de química descritos en Simulación de dinámicas de Hamilton con la estimación de la fase cuántica en la biblioteca de Canon. Esta combinación permite estimar los niveles de energía en la molécula representada, que es una de las aplicaciones clave de la química cuántica en un equipo cuántico.

En lugar de especificar los términos de la función de Hamilton de uno en uno, se puede trabajar en algunos ejemplos que permiten realizar experimentos de química cuántica a escala.

Esquema de química cuántica de Broombridge

El ejemplo carga una función de Hamilton de química codificada en el esquema de Broombridge, que es un esquema basado en YAML.

El esquema de química cuántica de Broombridge es un esquema de código abierto. Al basarse en YAML, Broombridge ofrece una manera estructurada, legible y modificable por el usuario de representar problemas de estructura electrónica. En concreto, se pueden representar los datos siguientes:

  • Los hamiltonianos fermiónicos se pueden representar mediante integrales de uno y dos electrones.
  • Los estados fundamental y excitado se pueden presentar mediante secuencias de creación.
  • Se pueden especificar los límites superiores e inferiores de los niveles de energía.

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