論文の概要: Quantum Computation of Reactions on Surfaces Using Local Embedding
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.07536v3
- Date: Mon, 23 Oct 2023 19:04:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-26 04:02:44.209312
- Title: Quantum Computation of Reactions on Surfaces Using Local Embedding
- Title（参考訳）: 局所埋め込みによる表面反応の量子計算
- Authors: Tanvi P. Gujarati, Mario Motta, Triet Nguyen Friedhoff, Julia E. Rice,
Nam Nguyen, Panagiotis Kl. Barkoutsos, Richard J. Thompson, Tyler Smith,
Marna Kagele, Mark Brei, Barbara A. Jones, Kristen Williams
- Abstract要約: 能動空間の体系的決定のための2つの局所埋め込み法を開発し比較する。
量子アルゴリズムを用いて,選択された活性空間のシミュレーションに必要な量子資源を削減するため,回路の精密かつ自動的な単純化手法を提案する。
本研究は,物質科学に応用された量子コンピューティングの分野における有望な研究方向として,提案するアルゴリズムワークフローとともに表面分子の反応を同定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.696959441235195
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Modeling electronic systems is an important application for quantum
computers. In the context of materials science, an important open problem is
the computational description of chemical reactions on surfaces. In this work,
we outline a workflow to model the adsorption and reaction of molecules on
surfaces using quantum computing algorithms. We develop and compare two local
embedding methods for the systematic determination of active spaces. These
methods are automated and based on the physics of molecule-surface interactions
and yield systematically improvable active spaces. Furthermore, to reduce the
quantum resources required for the simulation of the selected active spaces
using quantum algorithms, we introduce a technique for exact and automated
circuit simplification. This technique is applicable to a broad class of
quantum circuits and critical to enable demonstration on near-term quantum
devices. We apply the proposed combination of active-space selection and
circuit simplification to the dissociation of water on a magnesium surface
using classical simulators and quantum hardware. Our study identifies reactions
of molecules on surfaces, in conjunction with the proposed algorithmic
workflow, as a promising research direction in the field of quantum computing
applied to materials science.
- Abstract（参考訳）: 電子システムのモデリングは量子コンピュータにとって重要な応用である。
材料科学の文脈において、重要なオープン問題は表面における化学反応の計算的記述である。
本研究では, 量子計算アルゴリズムを用いて表面分子の吸着と反応をモデル化するワークフローについて概説する。
活性空間の体系的決定のための2つの局所埋め込み法を開発し比較した。
これらの手法は自動化され、分子と表面の相互作用の物理に基づいて体系的に即効性のある活性空間が得られる。
さらに,量子アルゴリズムを用いて選択した能動空間のシミュレーションに必要な量子資源を削減するため,回路の精密化と簡易化を行う手法を提案する。
この技術は幅広い種類の量子回路に適用でき、短期量子デバイスでの実証を可能にするために重要である。
本研究では, 古典シミュレータと量子ハードウェアを用いて, マグネシウム表面の水の解離に活性空間選択と回路単純化の組み合わせを適用した。
本研究は,物質科学に応用された量子コンピューティングの分野における有望な研究方向として,提案するアルゴリズムワークフローとともに表面分子の反応を同定する。
関連論文リスト
- qHEOM: A Quantum Algorithm for Simulating Non-Markovian Quantum Dynamics Using the Hierarchical Equations of Motion [0.0]
オープン量子系の非マルコフ力学をシミュレートする量子アルゴリズムを提案する。
提案手法により,雑音型中間スケール量子コンピュータ上での任意の量子マスター方程式の実装が可能となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-18T20:41:10Z) - Quantum Extreme Learning of molecular potential energy surfaces and force fields [5.13730975608994]
量子ニューラルネットワークは、分子系のポテンシャルエネルギー表面と力場を学習するために用いられる。
この特定の教師付き学習ルーチンは、古典的コンピュータ上で実行される単純な線形回帰からなるリソース効率のトレーニングを可能にする。
我々は、任意の次元の分子を研究するために使用でき、NISQデバイスで即時使用するために最適化された設定をテストした。
他の教師付き学習ルーチンと比較して、提案されたセットアップは最小限の量子リソースを必要とするため、量子プラットフォーム上で直接実装することが可能である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-20T18:00:01Z) - Reaction dynamics with qubit-efficient momentum-space mapping [42.408991654684876]
線形応答によって支配される異なる反応を記述することに関連する応答関数の量子アルゴリズムについて検討する。
我々は、運動量空間基底状態を用いて効率的に実行できる格子上の量子ビット効率の写像を考える。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-30T00:21:46Z) - Simulation of a Diels-Alder Reaction on a Quantum Computer [0.0]
本研究では、量子アルゴリズムとハードウェアの化学反応研究への応用の可能性について検討する。
我々の目標は、遷移状態を形成するエチレンとシクロペンタジエンとの反応の活性化障壁を計算することである。
我々は最大8キュービットの量子ハードウェア上でシミュレーションを行い、正確なアクティベーションバリアを計算する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-12T22:29:07Z) - Non-adiabatic quantum dynamics with fermionic subspace-expansion
algorithms on quantum computers [0.0]
励起状態分子量子力学シミュレーションのための新しい計算フレームワークを提案する。
我々は、量子部分空間展開と量子運動方程式の異なるフレーバーで要求される励起状態遷移特性を計算する。
弱い電子相関効果と強い電子相関効果の両方を捉える方法だけが、反応事象を調節する非断熱効果を適切に記述できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-23T15:09:19Z) - Quantum Eigenvector Continuation for Chemistry Applications [57.70351255180495]
我々は、既に計算済みの基底状態を利用することで、相当量の(量子)計算作業を省くことができることを示す。
いずれの場合も、比較的少数の基底状態を用いてPSSを捕捉できることが示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-28T19:22:58Z) - Simulation of chemical reaction dynamics based on quantum computing [1.9441762996158096]
反応動力学をシミュレートする量子コンピューティングに基づくab initio分子動力学を開発した。
このアプローチを用いてヘッセン行列を計算し、資源を評価する。
以上の結果から,分子構造,性質,反応性を評価できる可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-15T12:49:10Z) - Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM
Quantum computers [62.997667081978825]
小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。
我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。
デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-16T19:00:00Z) - Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational
Chemistry [51.827942608832025]
短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。
計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z) - Quantum-Classical Hybrid Algorithm for the Simulation of All-Electron
Correlation [58.720142291102135]
本稿では、分子の全電子エネルギーと古典的コンピュータ上の特性を計算できる新しいハイブリッド古典的アルゴリズムを提案する。
本稿では,現在利用可能な量子コンピュータ上で,化学的に関連性のある結果と精度を実現する量子古典ハイブリッドアルゴリズムの能力を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-22T18:00:00Z) - An Application of Quantum Annealing Computing to Seismic Inversion [55.41644538483948]
小型地震インバージョン問題を解決するために,D波量子アニールに量子アルゴリズムを適用した。
量子コンピュータによって達成される精度は、少なくとも古典的コンピュータと同程度である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-06T14:18:44Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。