شیمی کوانتومی و رایانش کوانتومی برای علاقه‌مندان

این کتاب به بررسی پیوند میان شیمی کوانتومی و رایانش کوانتومی می‌پردازد و رویکردی کاربردی برای استفاده از الگوریتم‌های کوانتومی در مطالعه و مدل‌سازی سامانه‌های مولکولی ارائه می‌دهد. نویسندگان ابتدا مبانی مکانیک کوانتومی، اطلاعات کوانتومی و ساختار ریاضی توصیف سامانه‌های مولکولی را معرفی می‌کنند و سپس نشان می‌دهند چگونه می‌توان این مفاهیم را با استفاده از زبان برنامه‌نویسی Python و چارچوب Qiskit به محاسبات عملی تبدیل کرد. بخش مهمی از کتاب به ساخت هامیلتونی مولکولی، نمایش برهم‌کنش‌های الکترونی در قالب کیوبیت‌ها و پیاده‌سازی الگوریتم‌های ترکیبی کلاسیک–کوانتومی اختصاص دارد. در این مسیر، الگوریتم‌هایی مانند حل‌گر ویژه‌مقدار کوانتومی تغییرپذیر (VQE) و روش تخمین فاز کوانتومی (QPE) بررسی می‌شوند. همچنین روش‌های نگاشت فرمیون به کیوبیت، از جمله تبدیل‌های Jordan–Wigner، Parity و Bravyi–Kitaev، برای آماده‌سازی مسائل شیمیایی جهت اجرا روی سامانه‌های کوانتومی معرفی می‌شوند. در ویرایش دوم، مباحث جدیدی درباره محاسبات شیمی کوانتومی آگاه از نویز، روش‌های کاهش خطا، یادگیری ماشین کوانتومی در پیش‌بینی مولکولی و الگوریتم‌های پیشرفته‌ای مانند تکامل زمان موهومی کوانتومی (QITE)، روش‌های Lanczos کوانتومی و روش‌های قطری‌سازی مبتنی بر نمونه‌برداری افزوده شده است. این کتاب با استفاده از مثال‌ها و تمرین‌های برنامه‌نویسی، خواننده را با روند تبدیل یک مسئله شیمیایی به مسئله‌ای قابل پردازش در چارچوب رایانش کوانتومی آشنا می‌کند.