Kajian Komputasi Algoritma Kuantum Quantum Variational Eigensolver untuk Simulasi Molekul H2

https://doi.org/10.22146/jfi.v24i1.52011

M Sidik Augi Rahmat(1*), Pekik Nurwantoro(2)

(1) Laboratorium Fisika Komputasi, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada
(2) Laboratorium Fisika Komputasi, Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada
(*) Corresponding Author

Abstract


Telah dilakukan telaah teoritis dan komputasi mengenai algoritma kuantum variational quantum eigensolver simulasi molekul H2. Algoritma variational quantum eigensolver (VQE) adalah salah satu algoritma yang dapat diterapkan pada komputer kuantum sederhana pada masa kini dan merupakan algoritma yang cukup stabil dan efek dekoherensi. Algoritma VQE disebut sebagai hybrid quantum-classical karena sebagian algoritma dikerjakan pada komputer klasik. Prinsip dasar algoritma VQE adalah prinsip variasi, yaitu pencarian fungsi gelombang yang akan mengakibatkan energi sistem kuantum memiliki energi terendah. Fungsi gelombang dan Hamiltonan pada algoritma VQE disimulasikan dengan menggunakan gerbang-gerbang kuantum. Untuk dapat dioperasikan oleh gerbang kuantum. Hamiltonan dan fungsi gelombang pada penelitian ini menggunakan wakilan kuantisasi kedua. Penelitian ini menggunakan transformasi Jordan-Wigner dan Bravyi-Kitaev dari operator fermionik menjadi operator kubit (qubit) atau gerbang kuantum.

Perhitungan atau komputasi energi sistem dilakukan menggunakan komputer kuantum, namun optimasi dilakukan pada komputer klasik menggunakan algoritma optimasi seperti Nelder-Mead, Powell dan BFGS. Penelitian ini akan mendekati fungsi gelombang sistem dengan beberapa basis fungsi dan metode, kemudian dari hasil yang diperoleh akan dilihat pendekatan seperti apa yang paling cocok untuk simulasi molekul H2. Simulasi numerik pada penelitian ini menggunakan paket pemrograman OpenFermion dan layanan komputasi awan kuantum Rigetti Computing.


Keywords


kuantum, komputer kuantum, algoritma kuantum

Full Text:

PDF


References

  1. Feynman RP. Simulating physics with computers. Int J Theor Phys. 1999;21(6/7).
  2. McArdle S, Endo S, Aspuru-Guzik A, Benjamin S, Yuan X. Quantum computational chemistry. arXiv preprint arXiv:180810402. 2018;.
  3. Helgaker T, Jorgensen P, Olsen J. Molecular electronic-structure theory. John Wiley & Sons; 2014.
  4. Seeley JT, Richard MJ, Love PJ. The Bravyi-Kitaev transformation for quantum computation of electronic structure. The Journal of chemical physics. 2012;137(22):224109.



DOI: https://doi.org/10.22146/jfi.v24i1.52011

Article Metrics

Abstract views : 2322 | views : 2065

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2020 M Sidik Augi Rahmat, Pekik Nurwantoro

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

JFI Editorial Office

Departement of Physics, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Universitas Gadjah Mada

Sekip Utara PO BOX BLS 21, 55281, Yogyakarta, Indonesia

Email: jfi.mipa@ugm.ac.id

JFI is indexed by:


Creative Commons License
Jurnal Fisika Indonesia, its website and the articles published are licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

Social media icon made by Freepik from www.flaticon.com

Social media icon made by Freepik from www.flaticon.com

web
analytics View My Stats