量子化学计算方法
【CNMO新闻】据CNMO了解,西班牙和美国等国科学家近日《科学》杂志上发表论文称,他们通过从扫描隧道显微镜(STM)的尖端发射微波信号来控制钛原子,使这些钛原子执行了量子计算。据悉,尽管这一量子计算平台在短期内不太可能与目前的主流量子计算方法媲美,但可用于研究化学元素甚至分子的量子特性。
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t016f0e5e256156ac37.jpg)
量子计算是一种新型计算模式,其遵循量子力学规律调控量子信息单位进行计算,即利用量子叠加和纠缠等物理特性,以微观粒子构成的量子比特为基本单位,通过量子态的受控演化实现计算处理。
在上述研究中,科学家研究了自然界中“原始”的量子比特——电子的自旋,测量其方向只能产生两个可能的值:“向上”或“向下”,对应经典比特的“0”和“1”。研究人员首先将钛原子散射在由氧化镁制成的平坦表面上,然后使用STM探针的尖端移动钛原子,将其中3个原子排列成三角形。利用STM尖端发射的微波信号,研究人员能控制其中一个钛原子中单个电子的自旋。通过适当调整微波的频率,它们还可使微波的自旋与其他两个钛原子的自旋相互作用。借助这一方法,研究团队创建了一个简单的由两个量子比特执行的量子运算,并读取出结果。整个操作历时几纳秒,运算速度快于大多数其他类型的量子比特。
研究人员表示,通过操纵单个原子和分子组合中的自旋,可将这项技术扩展到约100个量子比特,但再进行扩展将变得极其困难。未来,多台STM量子计算机可能互联,组成一台更大的计算机。
","gnid":"9b52c8a943f342e36","img_data":[{"flag":2,"img":[{"desc":"","height":"490","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t016f0e5e256156ac37.jpg","width":"600"}]}],"original":0,"pat":"art_src_3,sexf,sex4,sexc,fts0,sts0","powerby":"pika","pub_time":1696728840000,"pure":"","rawurl":"http://zm.news.so.com/f7b735d0a11e74500541c65164f88025","redirect":0,"rptid":"895065f4eb2b1ffb","rss_ext":[],"s":"t","src":"手机中国","tag":[],"title":"新型量子计算平台问世 可研究化学元素和分子量子特性
寇娴油1903请教关于量子化学的学习方法 -
蒙查锦14764627860 ______ 化学就是靠记忆及推理
寇娴油1903周环反应与分子轨道的具体关系是什么? -
蒙查锦14764627860 ______[答案] 该成果的主要创新点如下:1.发现了周环反应相关图中不相交规则的两种违背 提出了交替性算符作为处理交替性体系的研究... 分子轨道图论方法及其应用,吉林大学理论化学研究所,O641.122 10.量子化学计算方法研究及其应用,吉林大学理论化学...
寇娴油1903在量子力学中,如何建立微扰理论? -
蒙查锦14764627860 ______ 多体微扰理论是一种基于分子轨道理论的高级量子化学计算方法.这种方法以Hartree-Fock方程的自洽场解为基础,应用微扰理论,获得考虑了相关能的多电子体系近似解,其计算精度与组态相互作用方法的DCI接近,但计算量远小于DCI,是应...
寇娴油1903今后化学研究的方向是什么? -
蒙查锦14764627860 ______ 1)计算量子化学--这一研究方向主要研究量子化学的理论计算方法及其在有机化学、无机化学、分析化学、结构化学、化学动力学、生物化学、药物化学、材料化学等多学科理论研究的应用.这一研究方向是量子化学、计算数学、计算机技术和...
寇娴油1903什么是理论化学? -
蒙查锦14764627860 ______ 运用量子化学的计算方法研究有机分子静态和动态性质的学科.又称量子有机化学.现代有机化学理论主要包括物理有机化学和理论有机化学两大分支,前者以现代实验方法为主,后者则以理论计算方法为主.但二者的划分众说不一. 理论有...
寇娴油1903量子化学中的能量HF的单位是什么?比如用GAUSSIAN 03计算了一个分子的能量,HF,它的单位是什么? -
蒙查锦14764627860 ______[答案] HF(Hartree-Fock)能量的单位是hartree(哈特里),以Hartree-Fock方法的提出者之一D. Hartree命名. 能量单位hartree是原子单位制中的能量单位,1hartree就是基态氢原子的势能的绝对值,也就等于基态氢原子能量的-2倍或里德堡常数的2倍. 具体数...
寇娴油1903量子力学是如何用算符来表示粒子的产生与湮灭的?量子力学有没有更好的表达方法? -
蒙查锦14764627860 ______[答案] 用二次量子化的方式,产生消灭算符作用到真空态上.分玻色子算符和费米子算符两种情况考虑.
寇娴油1903如何通过实验计算苯的键长? -
蒙查锦14764627860 ______[答案] 一、综述 现代物理方法(射线法、光谱法、偶极距的测定)表明,苯分子是一个平面正六边形构型,键角都是120°,碳碳键长都是0.1397nm.图示如下: 1. (1) 杂化轨道理论解释 苯分子中的碳原子都是以sp2杂化轨道成键的,故键角均为120°,所有...
寇娴油1903如何计算金属离子的能量 -
蒙查锦14764627860 ______ 问题不清晰,计算金属离子能量零点是什么?(量子化学方法可以计算气态金属离子的能量,其能量零点为核与电子相距无穷远处)
寇娴油1903计算化学主要有哪些方法 我说的不是化学计算中的方法.计算化学是高等化学 ,或称为计算机化学,量子化学,不是初中或是高中的入门化学、、、 -
蒙查锦14764627860 ______[答案] 建立模型,计算机运算.