Hybrid quantum-classical neural network for calculating ground state energies of molecules
我们提出了一个混合量子经典神经网络，可以进行电子结构计算和生成简单分子的势能曲线。该方法是基于参数化的量子线路和测量相结合。在无监督训练的情况下，神经网络可以基于在某些键长下的训练生成电子势能曲线。为了证明所提出的新方法的力量，我们提出的结果，使用量子-经典混合神经网络计算基态势能曲线的简单分子，如H $_2$，LiH和BeH $_2$。结果是非常准确的，该方法可以潜在地用于生成复杂的分子势能面。
2020-07-28 quant-ph
Elastic scattering of twisted electrons by CO$_2$ molecules at high energies
Birla Institute of Technology and Science（比拉理工学院）
研究高能下扭曲电子束与二氧化碳分子的弹性散射，采用耦合簇理论和密度泛函理论优化分子结构，计算散射截面并进行旋转平均，探讨拓扑电荷对散射的影响。
2026-04-16 quant-ph
Paying attention to long-range electron correlation: a size-independent deep-learning approach to predicting molecules' electronic energies from one- and two-electron integrals
McMaster University（麦克马斯特大学）；Télécom Paris, Institut Polytechnique de Paris（巴黎电信学院，巴黎理工学院）；Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)（南里奥格兰德联邦大学）
本文提出了一种不依赖尺寸的深度学习方法，通过单电子和双电子积分预测分子电子能，利用注意力机制保持尺寸一致性，提高预测准确性。
2026-02-27 quant-ph
Polarons and dressed molecules near narrow Feshbach resonances
浸没在大费米海中的杂质的性质很自然地用修饰准粒子来描述：吸引和排斥极化子，以及修饰分子。受最近窄费什巴赫共振实验的启发，我们在这里分析了准粒子性质如何受到非零共振范围的影响。我们发现两个有趣的分析结果。对于大范围，接近共振的基态能量在反范围内变得微扰。在宽共振的限制下，我们提出了一个新的Tan关系式，它将杂质基态能量$E_\downarrow$与其缀饰云$ΔN$中的原子数联系起来。作为一个推论，在么正性下，我们发现了$ΔN=-E_\downarrow/ε_F $，其中$ε_F$是熔池的费米能。
2012-05-10 cond-mat.quant-gas quant-ph
Sensitivity of polaron-molecule observables to MDR/GUP-like ultraviolet deformations at low energies via quantum computing
Universitat de Valencia（瓦伦西亚大学）；Universidad Europea de Valencia（欧洲瓦伦西亚大学）；Instituto de Física Corpuscular, Universitat de València – Consejo Superior de Investigaciones Científicas（瓦伦西亚大学-西班牙国家科研理事会上物质物理研究所）
通过构建保留红外扇区的变形极化子-分子哈密顿量，利用量子计算研究广义不确定原理和修正色散关系类紫外变形对谱学和Ramsey观测量的影响，发现极化子-分子交叉区域附近小变形被强烈放大，为低能量子引力现象学提供灵敏途径。
2026-06-15 quant-ph
About the connection of the electron binding energy of a single carbon anion with binding energies of an electron attached to carbon molecules
我们证明了零程势模型可以成功地用于描述原子和分子阴离子中的附着电子，例如，带负电荷的碳团簇。为了说明该模型的能力，我们计算了由两个，三个（等边三角形），和四个（四面体）碳原子彼此等距的碳簇阴离子的家庭，以及具有链结构的C3分子的附加电子的能量。所考虑的方法可以很容易地扩展到碳簇含有任意数量的原子排列在一个任意的配置。
2023-01-11 physics.atm-clus quant-ph
Quantum Many-Body Physics with Ultracold Polar Molecules: Nanostructured Potential Barriers and Interactions
我们设计偶极量子多体哈密顿量，这将有助于实现奇异的量子相位在目前的实验条件下实现极性分子。其主要思想是在数十纳米的空间尺度上调制单体势垒和两体偶极相互作用，以强烈增强能量尺度，从而放松对观测工程多体系统新量子相的温度要求。我们考虑和比较两种方法。首先，利用光学非线性利用驻波光学光场生成纳米级屏障。在第二，静态电场梯度结合微波敷料用于写入纳米结构的空间图案上的诱导电偶极矩，从而偶极相互作用。我们研究了这些配置中分子的层间和界面结合态的形成，并提供了详细的估计结合能和预期的损失，目前的实验设置。
2020-06-08 cond-mat.quant-gas quant-ph
Variational quantum eigensolver for chemical molecules
School of Physics & Astronomy, University of Nottingham（诺丁汉大学物理与天文学院）
本文提出利用变分量子特征解算器计算H2O和He-H+分子的基态能量，并通过经典方法验证结果。
2026-01-07 physics.comp-ph quant-ph
Heat dissipation and its relation to molecular orbital energies in single-molecule junctions
本文从理论上研究了单分子结中的热耗散。为了研究电极中的热耗散以及透射光谱与电子结构之间的关系，我们考虑了一个两能级分子桥连接电极的玩具模型。利用Landauer方法，我们展示了分子结电极中的热耗散与其传输特性的关系。我们发现，在一般情况下，热量是不相等的，在左，右电极的结，它依赖于偏置极性和相对于费米能级的分子的能级的位置。此外，我们利用C $_{60}$分子作为一个结，结果显示出良好的协议与玩具模型。我们的结果是显着的热耗散的意义上说，他们可以用来检测的能级的结在运输过程中占主导地位。
2016-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ground States of the Hydrogen Molecule and Its Molecular Ion in the Presence of Magnetic Field Using the Variational Monte Carlo Method
本文用变分Monte Carlo（VMC）方法计算了在0 a.u.和10 a.u.本计算是基于使用两种类型的紧凑和准确的试探波函数，这是提出考虑在计算能量的情况下，磁场。所获得的结果与最近的准确值进行比较。我们的结论是，VMC方法的应用可以成功地扩展到分子在磁场作用下的情况。
2015-09-22 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Long-range interactions between ultracold atoms and molecules
术语“长程相互作用”是指原子和分子之间的静电和静磁势能，相互距离从几十到几百玻尔半径不等。所涉及的能量比通常的化学键能小得多。然而，它们与超冷气体（$T\ll 1K$）中粒子的典型动能相当，因此长程相互作用在其动力学中起着核心作用。对超冷气体的研究进展为长期相互作用这一早已确立的主题提供了新的线索，因为：（i）相互作用的原子和分子可以在明确定义的量子（电子、振动、旋转、精细或超精细）、基态或激发能级中制备;（ii）可以使用外部电磁场随意调整长期相互作用。在这一章中，我们介绍了计算长程势能的基本概念和数学关系。我们从推导经典电荷分布之间的静电相互作用能的多极展开开始，在笛卡尔坐标系中用于教学目的，在球坐标系中用于实际用途。然后，我们结合多极展开和量子微扰理论，得到一般的一阶和二阶能量修正，包括著名的范德华能量。我们考虑两个中心的例子，在当前的背景下，超冷气体：（i）一对碱金属原子和（ii）一对碱金属异质双原子分子提交给一个电场。我们强调的相互作用的粒子和复杂的总角动量的关键作用，无论其电子或核，轨道或自旋性质。
2017-04-09 physics.atom-ph quant-ph
Molecular zero-range potential method and its application to cyclic structures
本文从达布变换的观点出发，研究了径向薛定谔方程的零程势。敷料程序实现为一系列的达布变换的方式类似于用于获得广义零程电位的黄Derevianko通过特定的选择一个家庭的参数。在本方法中，我们留在传统的零程势方法的框架内，而考虑到光谱分子的性质修改的潜在参数（散射长度）。一旦已知相应的离散谱，这允许引入分子零程势。结果表明，平面环状分子结构的例子，特别是重点对苯分子，其中的束缚态能量首先发现使用原子零程势，与休克尔方法相比，然后用于引入单个零程势描述整个分子。合理的散射行为的新引入的潜在的可能性，以解决多分子问题的分子表示为适当的单一零程势。
2011-01-02 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Superglass formation in an atomic BEC with competing long-range interactions
量子系统的复杂动力学相位由原子相互作用决定，原子相互作用通常会引发一种涌现的周期性秩序。在这里，我们研究了一个量子多体系统与两个竞争和实质上不同的长程相互作用势的动力学不稳定性的密度秩序可以让位给一个超玻璃相，即。例如，一种超流无序非晶态固体，它表现出局部密度调制，但没有长程周期有序。我们考虑一个二维的BEC在里德伯敷料制度耦合到一个光学驻波谐振腔。在这个系统中的动态斑图形成是由两个参与的相互作用势之间的竞争：排斥的软核相互作用产生由于里德伯敷料和无限范围的符号变化的相互作用引起的腔光子。当两个相互作用势引入无公度的长度尺度时，发现了超玻璃相。这种没有任何外部添加的无序的特殊相的动态形成是由量子涨落驱动的，并且可以归因于由两个竞争的相互作用能量和长度尺度引起的挫折。
2022-01-11 cond-mat.quant-gas quant-ph
Four-body long-range interactions between ultracold weakly-bound diatomic molecules
以新近合成的顺磁性Er $_2$ Feshbach分子为例，利用静电势能和静磁势能的多极展开，研究了弱束缚双原子分子间的长程相互作用.由于在每个分子内，单个原子保持其身份，分子间势能可以扩展为成对原子势能之和。在$_2$-Feshbach分子的情况下，我们证明了原子磁偶极子之间的相互作用产生了多极展开的通常的$R^{-3}$项，$R$是分子间的距离，但也产生了额外的标度项，如$R^{-5}$，$R^{-7}$等。这些项是由于有效分子多极矩之间的相互作用，并且相对于分子的取向是强各向异性的。类似地，原子成对范德华相互作用导致$R^{-6}$、$R^{-8}$、.分子间势能中的项。通过计算铒基态能级$\langle J=6||\hat{Q}_2||J=6\rangle = -1.305$ a.u.的约化电四极矩，我们还证明了电四极相互作用能相对于磁偶极子和范德华相互作用能是可以忽略的。本文提出的一般形式可用于计算由几乎自由的子系统组成的任意电荷分布之间的长程势能。
2015-08-25 physics.atom-ph quant-ph
Molecular electric dipole moments: from light to heavy molecules using a relativistic VQE algorithm
本文将 VQE 算法扩展到相对论框架，在 12 量子比特活性空间内对 BeH 至放射性 RaH 等单价电子双原子分子进行量子模拟，获得基态能量和永久电偶极矩，并分析关联趋势与计算精度。
2023-04-11 physics.atom-ph quant-ph
An efficient basis set representation for calculating electrons in molecules
McCurdy、Baertschy和Rescigno，J. Phys. B，37，R137（2004）的方法被推广以获得用于计算分子的电子波函数的直接的、令人惊讶的准确的和可缩放的数值表示。它使用一组基本的产品sinc函数排列在笛卡尔网格上，并产生1千卡/摩尔的精度与网格分辨率约为0.1玻尔的价跃迁能。库仑矩阵元素被替换为从动能算子获得的矩阵元素。一个分解的身份近似呈现原始的一个和两个电子矩阵元素对角;换句话说，库仑算子是本地相对于网格索引。计算轨道间收缩的双电子矩阵元只需要O（N log（N））乘法运算，而不是O（N^4），其中N是基函数的个数;在立方网格上N = n^3。这种表示不仅在数值上方便，而且产生的能量和性质优于变分计算的能量和性质。本文报道了单电子（He^+，H_2^+）、双电子（H_2，He）、十电子（CH_4）和56电子（C_8H_8）体系的绝对能量、吸收截面、跃迁能和电离势。
2016-01-23 physics.chem-ph quant-ph
Wavelet Scattering Regression of Quantum Chemical Energies
我们引入多尺度不变字典来估计有机分子的量子化学能，从训练数据库。分子能量对于等距原子位移是不变的，对于分子形变是Lipschitz连续的。类似于密度泛函理论（DFT），分子由电子密度函数表示。用小波散射不变量计算多尺度不变字典。它级联分离尺度的第一小波变换和计算跨尺度的相互作用的第二小波变换。稀疏散射回归给出了两个有机平面分子数据库的最新结果。在这些数据库中，回归误差与DFT代码产生的误差相当，但计算成本只是其一小部分。
2017-01-06 math.CA physics.chem-ph quant-ph
