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May 8, 2017
量子化学計算の基礎理論と計算手法および
量子コンピュータの応用をめぐる最近の動向
～量子化学計算の実践に必要な基礎知識の習得～
受講可能な形式：【Live配信】のみ
量子コンピュータの登場により、近年注目されている量子化学計算。
実践するにあたり理解しておきたい基礎理論と計算手法、古典計算機を用いた場合の課題、量子コンピュータによりどのような解決が見込まれるか等の最近の動向について解説します。
このセミナーの受付は終了致しました。
| 日時 | 2023年6月21日（水） 13:00～16:30 |
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|---|---|---|
| 会場 | オンライン配信セミナー |
会場地図 |
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受講料(税込)
各種割引特典
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44,000円
( E-Mail案内登録価格 41,800円 )
S&T会員登録とE-Mail案内登録特典について
定価：本体40,000円＋税4,000円
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| 配布資料 | PDFテキスト(印刷可・編集不可) ※開催2日前を目安に、弊社HPのマイページよりダウンロード可となります。 | |
| オンライン配信 | ZoomによるLive配信 ►受講方法・接続確認（申込み前に必ずご確認ください） | |
| 備考 | ※講義中の録音・撮影はご遠慮ください。 ※開催日の概ね1週間前を目安に、最少催行人数に達していない場合、セミナーを中止することがございます。 | |
| 得られる知識 | ・量子化学計算の流れ ・電子相関理論に関する基礎 ・量子化学計算がなぜ量子コンピュータのキラーアプリと考えられているのか ・量子コンピュータを用いた量子化学計算の実践に必要な前提知識 | |
| 対象 | 量子コンピュータに興味はあるが量子化学計算とは何なのか知らない方、量子化学計算は知っている／実行したことがあるが中身を知らない方が主なターゲットです。量子コンピュータを使った量子化学計算自体にはほとんど触れず、あくまでも（主に古典計算機を用いた）量子化学計算の基礎が主題です。量子化学計算の中身はよく知っていて、量子コンピュータの利用に興味がある、という方も受講いただいて結構ですが、多くが知っている内容になってしまうかもしれません。 | |
このセミナーは終了しました。
セミナー講師
北海道大学大学院 理学研究院／WPI-ICReDD 准教授 博士(理学) 小林 正人 氏
専門：理論化学・計算化学・量子化学インフォマティクス
「京」や「富岳」を用いた大規模計算から、小分子の精密計算、ハイスループット計算とインフォマティクスを併用した研究まで、幅広く取り組んでまいりました。
HP：https://sites.google.com/site/chemistmasatokobayashi/
専門：理論化学・計算化学・量子化学インフォマティクス
「京」や「富岳」を用いた大規模計算から、小分子の精密計算、ハイスループット計算とインフォマティクスを併用した研究まで、幅広く取り組んでまいりました。
HP：https://sites.google.com/site/chemistmasatokobayashi/
セミナー趣旨
原子の集合系である化学物質の性質やその反応は、系を構成する原子核と電子の量子力学的な振る舞いによって微視的に理解することができる。計算機を用いてこの量子力学的な振る舞い、すなわち波動関数とエネルギーを求める強力な手法が、量子化学計算である。しかし、古典計算機を用いた場合、厳密な波動関数の計算にかかる時間は本質的に系の大きさ（≒原子数）に対して指数関数的に増大してしまう。この問題を解決するため、様々な近似計算法がこれまでに提案されてきたが、近年の量子コンピュータの登場により、この指数関数の呪縛から解放される可能性がでてきた。
本講演では、量子コンピュータの登場により他分野からも注目を集めつつある量子化学計算の基礎について概観する。主に古典計算機を用いた場合の計算の概略とボトルネックについて述べるが、量子コンピュータによりどのような解決が見込まれているのかなど、量子コンピュータを用いた量子化学計算を巡る最近の動向にも触れたい。
本講演では、量子コンピュータの登場により他分野からも注目を集めつつある量子化学計算の基礎について概観する。主に古典計算機を用いた場合の計算の概略とボトルネックについて述べるが、量子コンピュータによりどのような解決が見込まれているのかなど、量子コンピュータを用いた量子化学計算を巡る最近の動向にも触れたい。
セミナー講演内容
１．量子化学計算とは
1.1 Diracの言葉と量子化学計算
1.2 量子化学計算の前提とハミルトニアン
1.3 量子化学計算のインプットとアウトプット
２．一電子近似：Hartree-Fock（HF）法
2.1 反対称性原理とSlater行列式、Hartree-Fcok法
2.2 基底関数展開：Hartree-Fock-Roothaan法
2.3 Hartree-Fock-Roothaan計算の手続き
2.4 Brillouinの定理とKoopmansの定理
2.5 密度汎関数理論（DFT）について
３．電子相関と第二量子化、post Hartree-Fock法
3.1 第二量子化
3.2 配置間相互作用（CI）法
3.2.1 CI波動関数
3.2.2 size consistencyについて
3.2.3 中間規格化とNesbetの定理
3.2.4 CI法と量子コンピュータ：量子位相推定とXia-Bian-Kais変換法
3.3 Møller-Plesset摂動（MP）法
3.4 結合クラスター（CC）法
3.4.1 古典計算機によるCC法の流れ
3.4.2 CC法と量子コンピュータ：ユニタリーCC法と変分量子固有値ソルバ
４．pythonを用いた量子化学計算の実践（時間があれば）
□質疑応答□
1.1 Diracの言葉と量子化学計算
1.2 量子化学計算の前提とハミルトニアン
1.3 量子化学計算のインプットとアウトプット
２．一電子近似：Hartree-Fock（HF）法
2.1 反対称性原理とSlater行列式、Hartree-Fcok法
2.2 基底関数展開：Hartree-Fock-Roothaan法
2.3 Hartree-Fock-Roothaan計算の手続き
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