Quantum chemistry simulation on quantum computers: Theories and experiments

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 14, Issue 26, 2012, Pages 9411-9420

  Lu, Dawei ^a   Xu, Boruo ^b   Xu, Nanyang ^a   Li, Zhaokai ^a   Chen, Hongwei ^a,c   Peng, Xinhua ^a   Xu, Ruixue ^a   Du, Jiangfeng ^a  

^a UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA   (China)

^b KING'S COLLEGE   (United Kingdom)

^c HEFEI INSTITUTES OF PHYSICAL SCIENCE   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84862532308     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c2cp23700h     Document Type: Review

References (110)

1. T. Helgaker, P. Jorgensen and J. Olsen, Molecular Electronic Structure Theory, 2002
2. R. Feynman Int. J. Theor. Phys. 1982 21 467
3. M. Lewenstein et al. Adv. Phys. 2007 56 243
4. I. Buluta F. Nori Science 2009 326 108
5. V. Vedral et al. Nature 2008 453 1003 1049
6. S. Lloyd Science 1996 273 1073
7. A. Aspuru-Guzik A. D. Dutoi P. J. Love M. Head-Gordon Science 2005 309 1704
8. A. Friedenauer H. Schmitz J. T. Glükert D. Porras T. Schäz Nat. Phys. 2008 4 757
9. M. Greiner O. Mandel T. Esslinger T. W. Häsch I. Bloch Nature 2002 415 39
10. E. Manousakis J. Low Temp. Phys. 2002 126 1501
11. A. Smirnov S. Savel'ev L. Mourokh F. Nori Europhys. Lett. 2007 80 67008
12. D. Abrams S. Lloyd Phys. Rev. Lett. 1997 79 2586
13. R. Somma G. Ortiz J. E. Gubernatis E. Knill R. Laflamme Phys. Rev. A 2002 65 042323
14. T. Ladd F. Jelezko R. Laflamme Y. Nakamura C. Monroe J. O'Brien Nature 2010 464 45
15. I. Buluta S. Ashhab F. Nori Rep. Prog. Phys. 2011 74 104401
16. S. Somaroo C. H. Tseng T. F. Havel R. Laflamme D. G. Cory Phys. Rev. Lett. 1999 82 5381 5384
17. X. H. Peng J. F. Du D. Suter Phys. Rev. A 2005 71 012307
18. C. Negrevergne R. Somma G. Ortiz E. Knill R. Laflamme Phys. Rev. A 2005 71 032344
19. X. Yang A. M. Wang F. Xu J. Du Chem. Phys. Lett. 2006 422 20
20. K. R. Brown R. J. Clark I. L. Chuang Phys. Rev. Lett. 2006 97 050504
21. H. W. Chen X. Kong B. Chong G. Qin X. Y. Zhou X. H. Peng J. Du Phys. Rev. A 2011 83 032314
22. J. F. Du N. Y. Xu X. H. Peng P. F. Wang S. F. Wu D. W. Lu Phys. Rev. Lett. 2010 104 030502
23. D. W. Lu N. Y. Xu R. X. Xu H. W. Chen J. B. Gong X. H. Peng J. F. Du Phys. Rev. Lett. 2011 107 020501
24. J. Baugh J. Chamilliard C. M. Chandrashekar M. Ditty A. Hubbard R. Laflamme M. Laforest D. Maslov O. Moussa C. Negrevergne M. Silva S. Simmons C. A. Ryan D. G. Cory J. S. Hodges C. Ramanathan Phys. Can. 2007 63 4
25. L. M. K. Vandersypen I. L. Chuang Rev. Mod. Phys. 2005 76 1037 1069
26. D. Cory et al. Fortschr. Phys. 2000 48 875
27. P. Kok W. J. Munro K. Nemoto T. C. Ralph J. P. Dowling G. J. Milburn Rev. Mod. Phys. 2007 79 797
28. J. L. O'Brien Science 2007 318 1567 1570
29. B. P. Lanyon et al. Nat. Chem. 2010 2 106 111
30. E. Knill R. Laflamme G. J. Milburn Nature 2001 409 46 52
31. R. Gerritsma G. Kirchmair F. Zähringer E. Solano R. Blatt C. F. Roos Nature 2010 463 68
32. K. Kim M. S. Chang S. Korenblit R. Islam E. E. Edwards J. K. Freericks G. D. Lin L. M. Duan C. Monroe Nature 2010 465 560
33. R. Blatt D. Wineland Nature 2008 453 1008 1015
34. J. I. Cirac P. Zoller Phys. Rev. Lett. 1995 74 4091
35. M. Johanning A. F. Varón C. Wunderlich J. Phys. B. 2009 42 154009
36. M. Hofheinz et al. Nature 2009 459 546
37. L. DiCarlo et al. Nature 2009 460 240
38. F. Nori Nat. Phys. 2008 4 589
39. J. Q. You F. Nori Phys. Today 2005 58 42
40. J. Q. You X. F. Shi X. Hu F. Nori Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2010 81 014505
41. F. Nori Science 2009 325 689
42. J. J. Garcia-Ripoll E. Solano M. A. Martin-Delgado Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008 77 024522
43. M. Neeley et al. Science 2009 325 722
44. B. G. Levi Phys. Today 2009 62 114
45. J. Q. You F. Nori Nature 2011 474 589
46. P. D. Nation J. R. Johansson M. P. Blencowe F. Nori Rev. Mod. Phys. 2012 84 1
47. R. Hanson D. D. Awschalom Nature 2008 453 1043
48. T. Byrnes P. Recher N. Y. Kim S. Utsunomiya Y. Yamamoto Phys. Rev. Lett. 2007 99 016405
49. T. Byrnes N. Y. Kim K. Kusudo Y. Yamamoto Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys 2008 78 075320
50. I. Bloch J. Dalibard W. Zwerger Rev. Mod. Phys. 2008 80 885
51. A. Szabo and N. S. Ostlund, Modern quantum chemistry: introduction to advanced electronic structure theory, Revised, McGraw-Hill, New York, 1st edn, 1989
52. R. G. Parr W. T. Yang Annu. Rev. Phys. Chem. 1995 46 701
53. W. Kohn A. D. Becke R. G. Parr J. Phys. Chem. 1996 100 12974
54. J. R. Chelikowsky et al. J. Comput. Theor. Nanosci. 2009 6 1247
55. S. Goedecker Rev. Mod. Phys. 1999 71 1085
56. L. Hung E. A. Carter Chem. Phys. Lett. 2009 475 163
57. A. Dreuw M. Head-Gordon J. Am. Chem. Soc. 2004 126 4007
58. B. G. Levine T. J. Martinez Annu. Rev. Phys. Chem. 2007 58 613
59. P. A. Lee N. Nagaosa X. G. Wen Rev. Mod. Phys. 2006 78 17
60. A. J. Cohen P. Mori-Sanchez W. T. Yang Science 2008 321 792
61. H. Rabitz et al. Science 2000 288 824
62. W. S. Warren H. Rabitz M. Dahleh Science 1993 259 1581
63. S. A. Rice and M. Zhao, Optical Control of Molecular Dynamics, John Wiley, New York, 2000
64. M. Shapiro and P. Brumer, Principles of the Quantum Control of Molecular Processes, John Wiley, New York, 2003
65. D. Wang J. Chem. Phys. 2006 124 201105
66. H. D. Meyer G. A. Worth Theor. Chem. Acc. 2003 109 251
67. H. Wang S. Ashhab F. Nori Phys. Rev. A 2009 79 042335
68. I. Kassal J. D. Whitfield A. Perdomo-Ortiz M. H. Yung A. Aspuru-Guzik Annu. Rev. Phys. Chem. 2011 62 185 207
69. I. Kassal S. P. Jordan P. J. Love M. Mohseni A. Aspuru-Guzik Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 18681
70. S. Wiesner, 1996, arXiv:quant-ph/9603028
71. C. Zalka Proc. R. Soc. A 1998 454 313 322
72. D. Berry G. Ahokas R. Cleve B. Sanders Commun. Math. Phys. 2007 270 359
73. N. Hatano M. Suzuki Lect. Notes Phys. 2005 679 37 68
74. D. S. Abrams S. Lloyd Phys. Rev. Lett. 1999 83 5162 5165
75. A. Kitaev, 1995, arXiv:quant-ph/9511026
76. H. Wang L. A. Wu Y. X. Liu F. Nori Phys. Rev. A 2010 82 062303
77. L. F. Wei F. Nori J. Phys. A 2004 37 4607
78. S. P. Jordan Phys. Rev. Lett. 2005 95 050501
79. G. Ortiz J. E. Gubernatis E. Knill R. Laflamme Phys. Rev. A 2001 64 022319
80. R. Somma G. Ortiz E. Knill J. Gubernatis Int. J. Quantum Inf. 2003 1 189
81. B. Terhal D. DiVincenzo Phys. Rev. A 2000 61 022301
82. Z. K. Li M. H. Yung H. W. Chen D. W. Lu J. D. Whitfield X. H. Peng A. Aspuru-Guzik J. F. Du Sci. Rep. 2011 1 88
83. A. Messiah, Quantum mechanics, New York, 1976
84. T. Kato J. Phys. Soc. Jpn. 1950 5 435
85. X. H. Peng Z. Y. Liao N. Y. Xu G. Qin X. Y. Zhou D. Suter J. F. Du Phys. Rev. Lett. 2008 101 220405
86. J. F. Du P. Zou M. J. Shi L. C. Kwek J. W. Pan C. H. Oh A. Ekert D. K. L. Oi M. Ericsson Phys. Rev. Lett. 2003 91 100403
87. X. H. Peng X. W. Zhu D. Suter J. F. Du M. L. Liu K. L. Gao Phys. Rev. A 2005 72 052109
88. H. W. Chen M. G. Hu J. L. Chen J. F. Du Phys. Rev. A 2009 80 054101
89. A. P. Young S. Knysh V. N. Smelyanskiy Phys. Rev. Lett. 2005 101 170503
90. R. Schutzhold G. Schaller Phys. Rev. A 2006 74 060304 (R)
91. H. Wang S. Ashhab F. Nori Phys. Rev. A 2011 83 062317
92. D. Coppersmith, 2002, arXiv:quant-ph/0201067
93. E. Torrontegui A. Ruschhaupt D. Guáry-Odelin J. G. Muga J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys. 2011 44 195302
94. N. DoŠlić O. Kühn J. Manz K. Sundermann J. Phys. Chem. A 1998 102 47 9645 9650
95. L. V. Keldysh Sov. Phys. JETP 1965 20 1307
96. D. G. Cory A. F. Fahmy T. F. Havel Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997 94 1634
97. N. Khaneja et al. J. Magn. Reson. 2005 172 296
98. C. A. Ryan M. Laforest J. C. Boileau R. Laflamme Phys. Rev. A 2008 78 012328
99. H. Wang et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008 10 5388 5393
100. T. H. Dunning J. Chem. Phys. 1989 90 1007
101. H. Wang, S. Ashhab and F. Nori, 2011, arXiv:quant-ph/1108.5902v1
102. A. Kitaev Ann. Phys. 2003 303 2 30
103. C. Nayak S. H. Simon A. Stern M. Freedman S. D. Sarma Rev. Mod. Phys. 2008 80 1083
104. J. Kempe Contemp. Phys. 2003 44 307
105. A. M. Childs Phys. Rev. Lett. 2009 102 180501
106. N. B. Lovett S. Cooper M. Everitt M. Trevers V. Kendon Phys. Rev. A 2010 81 042330
107. D. W. Lu J. Zhu P. Zhou X. H. Peng Y. H. Yu S. M. Zhang Q. Chen J. F. Du Phys. Rev. A 2010 81 022308
108. R. Raussendorf H. J. Briegel Phys. Rev. Lett. 2001 86 5188
109. R. Raussendorf D. E. Browne H. J. Briegel Phys. Rev. A 2003 68 022312
110. C. Y. Ju J. Zhu X. H. Peng B. Chong X. Y. Zhou J. F. Du Phys. Rev. A 2010 81 012322