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

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.08571v2
• Date: Mon, 27 Mar 2023 08:54:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-28 23:46:52.264181
• 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。
• 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: The molecular energies of chemical systems have been successfully calculated on quantum computers, however, more attention has been paid to the dynamic process of chemical reactions in practical application, especially in catalyst design, material synthesis. Due to the limited the capabilities of the noisy intermediate scale quantum (NISQ) devices, directly simulating the reaction dynamics and determining reaction pathway still remain a challenge. Here we develop the ab initio molecular dynamics based on quantum computing to simulate reaction dynamics by extending correlated sampling approach. And, we use this approach to calculate Hessian matrix and evaluate computation resources. We test the performance of our approach by simulating hydrogen exchange reaction and bimolecular nucleophilic substitution SN2 reaction. Our results suggest that it is reliable to characterize the molecular structure, property, and reactivity, which is another important expansion of the application of quantum computing
• Abstract（参考訳）: 化学系の分子エネルギーは量子コンピュータ上での計算に成功しているが、化学反応の動的過程、特に触媒設計における物質合成により多くの注意が払われている。 ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスの能力が限られているため、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,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量子計算に基づくab initio分子動力学を開発した。 そして,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, このアプローチの性能を検証した。 この結果から,量子コンピューティング応用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が示唆された。

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