你当前正在访问 Microsoft Azure Global Edition 技术文档网站。 如果需要访问由世纪互联运营的 Microsoft Azure 中国技术文档网站，请访问 https://docs.azure.cn。
量子化学库简介
Quantum 开发工具包的量子化学库专设计用于与计算化学包配合使用，其中最著名的是太平洋西北国家实验室的环境分子科学实验室 (EMSL) 开发的 NWChem 计算化学平台。
具体而言，Microsoft.Quantum.Chemistry 包可以为使用 Broombridge 架构表示的量子化学模拟问题提供加载实例的工具，而且支持使用最新版本的 NWChem 导出数据。
有关如何将 Quantum 开发工具包与 NWChem 和 Broombridge 配合使用的详细信息，请参阅安装量子化学库
量子化学概念
量子化学概念简要介绍如何在量子计算机上模拟电子结构问题，帮助用户理解 Hamiltonian 模拟库在该领域的许多方面发挥的作用。 量子化学概念首先简要介绍量子力学，然后讨论如何在其中构建电子系统模型，以及如何使用量子计算机来模拟此类量子动力学。
- 量子动力学简要介绍了量子力学以及初始量子态如何随时间演变。
- 适用于电子系统的量子模型。
- 二次量子化。
- 分子积分的对称性。
- Jordan-Wigner 表示形式。
- 模拟 Hamiltonian 动力学，可通过以下两种方法将量子动力学编译为基本门序列：Trotter-Suzuki 分解和量子位化。
- Hartree-Fock 理论。 量子化学模拟中最重要的量之一是基态，即 Hamiltonian 矩阵的最小能量本征向量。 Hartree-Fock 理论提供一种构造量子系统的基态的简单方法。
- 相关波函数。 尽管 Hartree–Fock 理论通过单行列式参考状态提供分子属性的定性描述，但是，为了实现定量准确度，我们还必须考虑关联效应。
量子化学示例
量子化学示例将模拟 Hamiltonian 动力学中概述的化学模拟算法与 canon 库中的量子相位估计结合起来。 通过这种结合，可获取所表示的分子中的能级估计值，这是量子化学在量子计算机上的关键应用之一。
可以研究了一些可用于执行大规模量子化学实验的示例，而不是逐个指定 Hamiltonian 的术语。
- 针对典型的分子氢示例估算能级值。
- 从文件加载 Hamiltonian。 由于大规模的量子化学需要具有数百万或数十亿个项的哈密顿算子，因此无法手动导入。
- 获取量子化学模拟的资源计数，例如 T 门或 CNOT 门的数量。
- NWChem 端到端。
Broombridge 量子化学架构
该示例加载以 Broombridge 架构（一种基于 YAML 的架构）编码的化学 Hamiltonian。
Broombridge 量子化学架构是一种开源架构。 基于 YAML 的 Broombridge 是一种用于表示电子结构问题的可人工读取和人工编辑的结构化方式。 具体而言，可以表示以下数据：
- 可使用单电子积分和双电子积分表示 Fermionic 哈密顿。
- 可使用创建序列表示基态和激发态。
- 可指定能量水平的上限和下限。