דלג לתוכן הראשי
פרויקט זה בשלב בטא. מצאת באג? פתח issue ב-GitHub. יש שאלה או רעיון? שאל ב-Discussions — נשמח לשמוע ממך!
מה איכות התרגום בדף זה?

הרחבת תהליכי עבודה כימיים של SQD באמצעות פותר Dice

המדריך הזה מראה איך להשתמש בפותר Dice כפותר SCI חלופי כדי להאלכסן בעיות פרמיוניות גדולות יותר ממה שפותר PySCF ברירת המחדל יכול לתמוך בו. למידע על התקנה ושימוש ב-qiskit-addon-dice-solver, בקרו בתיעוד. לפרטים נוספים על קוד ה-SQD ששימש בדוגמה הזו, ראו את המדריך להמילטוניאן כימי.

# Added by doQumentation — installs the packages this notebook needs if they are missing
import importlib.util

_needed = {"numpy": "numpy", "pyscf": "pyscf", "qiskit_addon_dice_solver": "qiskit-addon-dice-solver", "qiskit_addon_sqd": "qiskit-addon-sqd"}
_missing = [pip for module, pip in _needed.items()
if importlib.util.find_spec(module) is None]
# One at a time, so a package that fails to install does not block the others
for _pip in _missing:
%pip install -q {_pip}
if not _missing:
print("\u2713 All required packages are installed")
import numpy as np
import pyscf
import pyscf.cc
import pyscf.mcscf
from qiskit_addon_dice_solver import solve_sci_batch
from qiskit_addon_sqd.counts import generate_bit_array_uniform
from qiskit_addon_sqd.fermion import diagonalize_fermionic_hamiltonian

# Specify molecule properties
num_orbitals = 16
num_elec_a = num_elec_b = 5
spin_sq = 0

# Build N2 molecule
mol = pyscf.gto.Mole()
mol.build(
atom=[["N", (0, 0, 0)], ["N", (1.0, 0, 0)]],
basis="6-31g",
symmetry="Dooh",
)

# Define active space
n_frozen = 2
active_space = range(n_frozen, mol.nao_nr())

# Get molecular integrals
scf = pyscf.scf.RHF(mol).run()
num_orbitals = len(active_space)
n_electrons = int(sum(scf.mo_occ[active_space]))
num_elec_a = (n_electrons + mol.spin) // 2
num_elec_b = (n_electrons - mol.spin) // 2
cas = pyscf.mcscf.CASCI(scf, num_orbitals, (num_elec_a, num_elec_b))
mo = cas.sort_mo(active_space, base=0)
hcore, nuclear_repulsion_energy = cas.get_h1cas(mo)
eri = pyscf.ao2mo.restore(1, cas.get_h2cas(mo), num_orbitals)

# Compute exact energy
exact_energy = cas.run().e_tot

# Create a seed to control randomness throughout this workflow
rng = np.random.default_rng(24)

# Generate random samples
bit_array = generate_bit_array_uniform(
10_000, num_orbitals * 2, rand_seed=rng
)

# Run SQD
result = diagonalize_fermionic_hamiltonian(
hcore,
eri,
bit_array,
samples_per_batch=300,
norb=num_orbitals,
nelec=(num_elec_a, num_elec_b),
num_batches=5,
max_iterations=5,
sci_solver=solve_sci_batch,
symmetrize_spin=True,
seed=rng,
)
converged SCF energy = -108.835236570774
CASCI E = -109.046671778080 E(CI) = -32.8155692383187 S^2 = 0.0000000
print(f"Exact energy: {exact_energy}")
print(f"Estimated energy: {result.energy + nuclear_repulsion_energy}")
Exact energy: -109.04667177808028
Estimated energy: -109.03402667558743