論文の概要: Dominant Reaction Pathways by Quantum Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.13788v2
• Date: Thu, 7 Jan 2021 12:17:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-08 02:28:00.975275
• Title: Dominant Reaction Pathways by Quantum Computing
• Title（参考訳）: 量子計算による支配的反応経路
• Authors: Philipp Hauke and Giovanni Mattiotti and Pietro Faccioli
• Abstract要約: 高次元粗いエネルギー表面における熱活性化遷移を特徴付けることは、古典的コンピュータにとって難しい課題である。 この問題を解決するために量子アニール法を開発した。 我々は、現実的な全原子モデルに基づく量子コンピューティングの将来の生物物理学応用への道を開いた。
• 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: Characterizing thermally activated transitions in high-dimensional rugged energy surfaces is a very challenging task for classical computers. Here, we develop a quantum annealing scheme to solve this problem. First, the task of finding the most probable transition paths in configuration space is reduced to a shortest-path problem defined on a suitable weighted graph. Next, this optimization problem is mapped into finding the ground state of a generalized Ising model. A finite-size scaling analysis suggests this task may be solvable efficiently by a quantum annealing machine. Our approach leverages on the quantized nature of qubits to describe transitions between different system's configurations. Since it does not involve any lattice space discretization, it paves the way towards future biophysical applications of quantum computing based on realistic all-atom models.
• Abstract（参考訳）: 高次元粗いエネルギー表面における熱活性化遷移を特徴づけることは、古典コンピュータにとって非常に難しい課題である。 ここでは、この問題を解決するために量子アニール法を開発する。 まず、構成空間における最も可能性の高い遷移経路を見つけるタスクを、適切な重み付きグラフ上で定義された最短経路問題に還元する。 次に、この最適化問題を一般化イジングモデルの基底状態の探索にマッピングする。 有限サイズのスケーリング解析は、このタスクが量子アニーリングマシンによって効率的に解くことができることを示唆する。 本手法は,量子ビットの量子化特性を利用して,異なるシステム構成間の遷移を記述する。 格子空間の離散化は含まないため、現実的な全原子モデルに基づく量子コンピューティングの将来の生物物理学的応用への道を開く。

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