Kvantmekanisk simulering av enelektronatomen på en emulerad kvantdator

Typ
Examensarbete för kandidatexamen
Program
Publicerad
2019
Författare
Hasic, Adel
Sjösten, Gustaf
Andersson, Carl
Stefanus Jacobsson, Simon
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
I den här rapporten undersöker vi ett enkelt kvantmekaniskt system som simuleras på en emulerad kvantdator. Vi uttrycker ett enelektronsystem i en harmonisk oscillator-bas och söker efter dess grundtillståndsenergi. Metoderna för att hitta energin består av parametersvep samt algoritmen Variational Quantum Eigensolver (VQE) med COBYLA som optimeringsalgoritm. Simuleringarna körs på Rigettis emulerade kvantdator. Vi analyserar en ansats av typen Unitary Coupled Cluster (UCC) för systemets vågfunktion och jämför denna med en enklare ansats. Slutligen jämförs den uppskattade grundtillståndsenergin med en referenslösning. Utöver detta applicerar vi även en brusmodell för att undersöka resultatens känslighet för kvantmekaniskt brus. Vi finner att optimering är en bättre metod än parametersvep när Hamiltonianen utvecklas i ett större antal basvektorer, men optimeringsproblemet i sig blir för komplext för ett stort antal basvektorer. Vidare antyder våra simuleringar att känsligheten för brus ökar med antalet grindar hos en specifik vågfunktionsansats.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
kvantdator, kvantbit, enelektronatom, VQE, COBYLA, UCC, brus
Citation
Arkitekt (konstruktör)
Geografisk plats
Byggnad (typ)
Byggår
Modelltyp
Skala
Teknik / material
Index