論文の概要: Simulation of chemical reaction dynamics based on quantum computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.08571v1
• Date: Wed, 15 Mar 2023 12:49:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2023-03-16 18:06:00.214958
• Title: Simulation of chemical reaction dynamics based on quantum computing
• Title（参考訳）: 量子コンピューティングに基づく化学反応ダイナミクスのシミュレーション
• Authors: Qiankun Gong, Qingmin Man, Ye Li, Menghan Dou, Qingchun Wang, Yu-Chun Wu, Guo-Ping Guo
• Abstract要約: 反応力学をシミュレートするために、変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムに基づくab initio分子動力学を用いる。 我々は水素交換反応と二分子求核置換SN2反応をシミュレートしてアプローチを数値的に検証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9441762996158096
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In recent years, the molecular energies of many chemical systems have been successfully simulated on quantum computers, which is regarded as the killer application of quantum computing. Compared to molecular energy, however, reaction dynamics play a more fundamental role in practical application, especially in catalytic activity, material design. Limited the capabilities of the noisy intermediate scale quantum (NISQ) devices, directly simulating the reaction dynamics and determining reaction pathway remain a challenge. Here, we employ the ab initio molecular dynamics based on the variational quantum eigensolver (VQE) algorithm to simulate reaction dynamics by extending correlated sampling approach. Moreover, we also use this approach to calculate Hessian matrix and evaluate computation resources. We numerically test the approach by simulating hydrogen exchange reaction and bimolecular nucleophilic substitubion SN2 reaction. The test results suggest that it is reliable to characterize the molecular structues, properties, and reactivities, which is another important expansion of the application of quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 近年、多くの化学系の分子エネルギーは量子コンピュータ上でうまくシミュレーションされ、量子コンピューティングのキラー応用とみなされている。 しかし、分子エネルギーと比較して、反応力学は、特に触媒活性、材料設計において、より基本的な役割を担っている。 ノイズのある中間スケール量子(NISQ)デバイスの能力を制限し、反応力学を直接シミュレートし、反応経路を決定することは依然として課題である。 本稿では,変分量子固有解法(vqe)に基づくab initio分子動力学を用いて,相関サンプリング法を拡張して反応ダイナミクスをシミュレートする。 さらに,この手法を用いてヘッセン行列を計算し,計算資源を評価する。 水素交換反応と二分子求核置換SN2反応をシミュレートして数値解析を行った。 実験結果は、量子コンピューティングの応用のもう一つの重要な拡張である分子構造、性質、反応性を特徴付けることは信頼性が高いことを示唆している。

関連論文リスト

• Are Molecules Magical? Non-Stabilizerness in Molecular Bonding [50.24983453990065]
  分離原子と平衡状態の分子は、量子計算複雑性の観点からは単純であると推定される。 化学結合の形成過程は電子基底状態の量子的複雑さの顕著な増大を伴うことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-09T08:14:27Z)
• Quantum Simulations of Chemical Reactions: Achieving Accuracy with NISQ Devices [2.481396570929286]
  現在のノイズ中間スケール量子(NISQ)時代には、変分量子ソルバ(VQE)を用いて量子ビットを用いて分子をシミュレートし、分子特性を計算する。 しかしながら、VQEアルゴリズムを用いて反応エネルギーを計算するために反応をシミュレートする化学は、ベンチマーク計算化学法と比較してまだ化学精度に達していない。 本研究では,分子の基底状態と励起状態の両方の既約表現を取り入れ,化学反応を研究するための異なる活性空間の定義を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-03-15T11:16:22Z)
• Accurate Chemical Reaction Modeling on Noisy Intermediate-Scale Quantum Computers Using a Noise-Resilient Wavefunction Ansatz [7.863050169969414]
  このプロトコルのパワーは、最大10個の原子を持つ系の数値的な結果によって示される。 結果は、NISQ時代の量子ユーティリティの実現における重要な一歩である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-22T09:52:50Z)
• 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)
• Simulation of Chemical Reactions on a Quantum Computer [0.0]
  散乱行列要素の計算のための量子アルゴリズムを開発し,適用する。 量子アルゴリズムを用いて1次元半無限2乗井戸ポテンシャルと共線形水素交換反応に対する散乱行列要素の計算に成功した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-05T15:36:11Z)
• 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)
• A linear response framework for simulating bosonic and fermionic correlation functions illustrated on quantum computers [58.720142291102135]
  線形反応における応答関数を得るためのリーマン形式は実験に直接関連しない。 量子コンピューティングの文脈において、実験を量子シミュレーションの不可分な部分とする。 ボソニックグリーンとフェルミオングリーンの両方の関数が得られ、これらのアイデアを電荷密度波材料の研究に応用できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-20T19:01:02Z)
• Quantum Computation of Reactions on Surfaces Using Local Embedding [1.696959441235195]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-14T22:41:10Z)
• 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)
• Quantum Simulation of Chiral Phase Transitions [62.997667081978825]
  有限温度および有限化学ポテンシャルにおける$(+1)$次元NJLモデルの量子シミュレーションを構築する。 我々は,デジタル量子シミュレーション,正確な対角化,解析解の整合性を観察し,QCD熱力学のシミュレーションにおける量子コンピューティングのさらなる応用を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-07T19:04:20Z)
• 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)
• Simulation of Thermal Relaxation in Spin Chemistry Systems on a Quantum Computer Using Inherent Qubit Decoherence [53.20999552522241]
  我々は,実世界の量子システムの振舞いをシミュレーションする資源として,キュービットデコヒーレンスを活用することを目指している。 熱緩和を行うための3つの方法を提案する。 結果,実験データ,理論的予測との間には,良好な一致が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-03T11:48:11Z)

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。