摘要

量子计算机为量子化学的发展提供了新的机遇。本文开发了一个多功能、可扩展、高性能的软件包“量子平方”,用于发展量子化学领域的量子算法以及启发于量子计算的经典算法。使用“量子平方”软件包,可以便捷地将波函数和哈密顿量映射到量子比特空间中,然后根据软件内部集成的或由用户自主编写的量子算法生成对应的量子线路。之后,该线路可以被接入可用的量子计算机硬件,或者使用经典计算机上的量子线路模拟器运行。本文使用“量子平方”进行了高达72量子比特的模拟测试,测试结果展现了其优秀的性能。研究展示了“量子平方”软件包在分子体系和周期性体系模拟中的应用,并给出了性能分析。