論文の概要: Digital quantum simulation of NMR experiments

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.13298v1
• Date: Mon, 27 Sep 2021 18:36:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 11:33:16.997814
• Title: Digital quantum simulation of NMR experiments
• Title（参考訳）: NMR実験のディジタル量子シミュレーション
• Authors: Kushal Seetharam, Debopriyo Biswas, Crystal Noel, Andrew Risinger, Daiwei Zhu, Or Katz, Sambuddha Chattopadhyay, Marko Cetina, Christopher Monroe, Eugene Demler, Dries Sels
• Abstract要約: 本研究では,アセトニトリルのメチル基のゼロ場スペクトルをトラップイオン量子コンピュータ上で計算し,NMRスペクトルの最初の量子シミュレーションを行った。 我々の研究は、量子計算の新しい実用的応用を開放し、NMRシステムの固有のデコヒーレンスによって、近未来の量子ハードウェア上での古典的な硬質分子のシミュレーションが可能となることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Computational simulations of nuclear magnetic resonance (NMR) experiments are essential for extracting information about molecular structure and dynamics, but are often intractable on classical computers for large molecules such as proteins and protocols such as zero-field NMR. We demonstrate the first quantum simulation of a NMR spectrum, computing the zero-field spectrum of the methyl group of acetonitrile on a trapped-ion quantum computer. We reduce the sampling cost of the quantum simulation by an order of magnitude using compressed sensing techniques. Our work opens a new practical application for quantum computation, and we show how the inherent decoherence of NMR systems may enable the simulation of classically hard molecules on near-term quantum hardware.
• Abstract（参考訳）: 核磁気共鳴(NMR)実験の計算シミュレーションは分子構造や力学に関する情報を取り出すのに不可欠であるが、タンパク質などの大型分子やゼロフィールドNMRのようなプロトコルのための古典的なコンピュータではしばしば難解である。 本研究では,アセトニトリルのメチル基のゼロ場スペクトルをトラップイオン量子コンピュータ上で計算し,NMRスペクトルの最初の量子シミュレーションを行った。 我々は、圧縮センシング技術を用いて、量子シミュレーションのサンプリングコストを桁違いに削減する。 我々の研究は、量子計算の新しい実用的応用を開放し、NMRシステムの固有のデコヒーレンスによって、近未来の量子ハードウェア上での古典的な硬質分子のシミュレーションが可能となることを示す。

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