論文の概要: Modeling singlet fission on a quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.05752v1
• Date: Fri, 13 Jan 2023 20:29:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-18 19:00:20.958873
• Title: Modeling singlet fission on a quantum computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータ上の一重項分裂のモデル化
• Authors: Daniel Claudino, Bo Peng, Karol Kowalski, Travis S. Humble
• Abstract要約: 本稿では,線形H$_4$分子の研究において,量子コンピュータを用いた量子コンピューティングの実用化事例を提案する。 我々は、量子計算の全体的なコストを下げるために、一連の独立した戦略を活用している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.444073446314462
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a use case of practical utility of quantum computing by employing a quantum computer in the investigation of the linear H$_4$ molecule as a simple model to comply with the requirements of singlet fission. We leverage a series of independent strategies to bring down the overall cost of the quantum computations, namely 1) tapering off qubits in order to reduce the size of the relevant Hilbert space; 2) measurement optimization via rotations to eigenbases shared by groups of qubit-wise commuting (QWC) Pauli strings; 3) parallel execution of multiple state preparation + measurement operations, implementing quantum circuits onto all 20 qubits available in the Quantinuum H1-1 quantum hardware. We report results that satisfy the energetic prerequisites of singlet fission and which are in excellent agreement with the exact transition energies (for the chosen one-particle basis), and much superior to classical methods deemed computationally tractable for singlet fission candidates
• Abstract（参考訳）: 本稿では,一重項分裂の要件を満たすための単純なモデルとして,線形h$_4$分子の研究に量子コンピュータを用いることで,量子コンピューティングの実用性を示す。 我々は、量子計算の全体的なコストを下げるために、一連の独立した戦略を利用する。 1) 関連するヒルベルト空間のサイズを小さくするため,キュービットをテープオフすること。 2) qubit-wise commuting (qwc) pauli 文字列群が共有する固有ベースへの回転による測定最適化 3) 複数の状態準備と測定操作の並列実行、量子H1-1量子ハードウェアで利用可能な20量子ビットすべてに量子回路を実装する。 本報告では, 単一核分裂のエネルギー的前提条件を満たすとともに, 精密な遷移エネルギー(選択された一粒子基底)との整合性が良好であり, 単核分裂候補に対して計算的に抽出可能な古典的手法よりも優れていることを示す。

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