Qunova Computing利用IBM Quantum System Two和Fugaku在铁硫簇上实现80个量子比特的化学精度

韩国量子算法开发商 Qunova Computing 在 [4Fe-4S] 铁硫立方烷簇的 80 量子比特电子结构模拟中展示了化学精度，在 IBM Quantum System Two 处理器和 RIKEN 的 Fugaku 超级计算机上执行了混合工作流。通过运行其 Handover Iterative Variational Quantum Eigensolver (HI-VQE) 算法，该团队实现了外推基态能量，与经典密度矩阵重整化群 (DMRG) 基准误差在 1.6 milliHartree (1 kcal/mol) 以内，同时与之前的量子对角化运行相比，将经典超算成本降低了约 300 倍。

铁硫簇等过渡金属配合物主导着关键的生物和工业过程，包括固氮和清洁氢合成，但其强相关电子对标准密度泛函理论和早期量子算法都构成了挑战。虽然之前的以量子为中心的超算实验在较小的活性空间上演示了子空间采样，但在 80 量子比特达到定量化学精度仍然是一个未竟的里程碑。

Qunova 的 HI-VQE 架构将量子态采样与经典子空间对角化相结合，不依赖于线性或空间局部性假设，使其能够应用于催化剂、电池电极和药物靶点。该公司计划在未来版本中集成轨道旋转和优化程序，以处理 5 亿至 30 亿个独特的电子配置。

官方发布详情可通过 Qunova Computing 此处获取。支持科学预印本在 arXiv 上详细介绍了 [4Fe-4S] 铁硫簇研究（此处）、基础 HI-VQE 方法论（此处）、[4Fe-4S] 的经典 DMRG 基准（此处）以及之前的 Fugaku SQD 比较研究（此处）。相关的 QCR 报道包括 Qunova 加入日本 JHPC-quantum 测试用户计划（此处）、将 HI-VQE 添加到 IBM 的 Qiskit Functions 目录（此处）、在 AWS Marketplace 的 Amazon Braket 上发布（此处），以及 Cleveland Clinic、RIKEN 和 IBM 的 12,635 个原子蛋白质-配体模拟（此处）。

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