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