論文の概要: Non-adiabatic molecular quantum dynamics with quantum computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.09405v1
- Date: Tue, 16 Jun 2020 18:00:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-13 18:00:57.324972
- Title: Non-adiabatic molecular quantum dynamics with quantum computers
- Title（参考訳）: 量子コンピュータを用いた非断熱分子量子ダイナミクス
- Authors: Pauline J. Ollitrault, Guglielmo Mazzola, and Ivano Tavernelli
- Abstract要約: 高速な非断熱化学プロセスのシミュレーションのための量子アルゴリズムを提案する。
特に,2つの高調波エネルギー面上でのウェーブパケットの電位時間発展のための第1量子化法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The theoretical investigation of non-adiabatic processes is hampered by the
complexity of the coupled electron-nuclear dynamics beyond the Born-Oppenheimer
approximation. Classically, the simulation of such reactions is limited by the
unfavourable scaling of the computational resources as a function of the system
size. While quantum computing exhibits proven quantum advantage for the
simulation of real-time dynamics, the study of quantum algorithms for the
description of non-adiabatic phenomena is still unexplored. In this work, we
propose a quantum algorithm for the simulation of fast non-adiabatic chemical
processes together with an initialization scheme for quantum hardware
calculations. In particular, we introduce a first-quantization method for the
time evolution of a wavepacket on two coupled harmonic potential energy
surfaces (Marcus model). In our approach, the computational resources scale
polynomially in the system dimensions, opening up new avenues for the study of
photophysical processes that are classically intractable.
- Abstract（参考訳）: 非断熱過程の理論的研究は、ボルン-オッペンハイマー近似を超える結合電子核ダイナミクスの複雑さによって妨げられている。
古典的には、そのような反応のシミュレーションは、システムサイズの関数としての計算資源の好ましくないスケーリングによって制限される。
量子コンピューティングは、実時間ダイナミクスのシミュレーションに量子的な優位性が証明されているが、非断熱現象を記述する量子アルゴリズムの研究はまだ未解明である。
本研究では, 高速非断熱化学過程のシミュレーションのための量子アルゴリズムと, 量子ハードウェア計算のための初期化スキームを提案する。
特に、2つの結合調和ポテンシャルエネルギー面(marcusモデル)上の波束の時間発展に対する第一量子化法を提案する。
提案手法では,計算資源はシステム次元に多項式的にスケールし,古典的に難解な光物理過程の研究に新たな道を開く。
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