Adapter les flux de travail chimiques SQD à l'aide du solveur Dice
Ce guide explique comment utiliser le solveur Dice comme alternative au solveur SCI pour diagonaliser des problèmes fermioniques de plus grande envergure, dépassant les capacités du solveur par défaut « PySCF ». qiskit-addon-dice-solverPour savoir comment installer et utiliser [...], consultez la documentation. Pour plus de détails sur le code SQD utilisé dans cet exemple, consultez le tutoriel sur l'hamiltonien en chimie.
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,
)Output:
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}")Output:
Exact energy: -109.04667177808028
Estimated energy: -109.03402667558743
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