化学动力学的量子计算机模拟

在本项目中，我们将从实验上研究量子模拟在量子化学计算中的应用，特别是使用量子算法模拟化学反应中的动力学过程。我们将选择合适的多自旋量子体系（核自旋和电子自旋），解决若干实验中关键技术问题，特别是对脉冲优化设计的理论与实验研究，来实现多量子比特磁共振量子计算及量子化学的模拟等任务。我们期待此研究将为量子计算与量子化学学科的交叉发展提供基础和经验，从而加速量子模拟技术的研究和发展，为研究普适的量子模拟器以及量子计算在量子化学中的应用打下基础。

本项目从实验上研究量子模拟在量子化学计算中的应用，特别是使用量子算法模拟化学反应中的动力学过程。经过三年的努力，项目已顺利圆满完成，取得了以下主要研究进展：（1）实现了对量子化学中异构反应的动力学的量子模拟（Phys. Rev. Lett. 107, 020501 (2011)）；（2）实现了对两比特Heisenberg系统基态能级和本征态的量子模拟求解（Scientific Reports 1,88 (2011)）；（3）应邀为Phys. Chem. Chem. Phys.和Phil. Trans. R. Soc. A杂志撰写了针对量子化学问题进行实验量子模拟的综述性论文。项目已发表SCI研究论文16篇，研究成果作为主要成果获得了2011年度教育部高等专科学校优秀成果自然科学类一等奖。本项目的顺利完成为推动量子模拟在量子化学中的应用起到了扎实的作用。