論文の概要: Quantum Simulation of Polarized Light-induced Electron Transfer with A
Trapped-ion Qutrit System
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.12247v1
- Date: Mon, 24 Apr 2023 16:38:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-25 14:06:50.831545
- Title: Quantum Simulation of Polarized Light-induced Electron Transfer with A
Trapped-ion Qutrit System
- Title（参考訳）: トラップイオン量子系を用いた偏光電子移動の量子シミュレーション
- Authors: Ke Sun, Chao Fang, Mingyu Kang, Zhendian Zhang, Peng Zhang, David N.
Beratan, Kenneth R. Brown, Jungsang Kim
- Abstract要約: 本研究では、2つの分子間の電子移動に対する光偏光の影響を研究する量子シミュレーション法について述べる。
閉じ込められた原子イオンの量子状態間の精密かつコヒーレントな制御を実装することで、分子の電子移動ダイナミクスを模倣する量子力学を誘導することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.300292868296255
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Electron transfer within and between molecules is crucial in chemistry,
biochemistry, and energy science. This study describes a quantum simulation
method that explores the influence of light polarization on the electron
transfer between two molecules. By implementing precise and coherent control
among the quantum states of trapped atomic ions, we can induce quantum dynamics
that mimic the electron transfer dynamics in molecules. We use $3$-level
systems (qutrits), rather than traditional two-level systems (qubits) to
enhance the simulation efficiency and realize high-fidelity simulations of
electron transfer dynamics. We treat the quantum interference between the
electron coupling pathways from a donor with two degenerate excited states to
an acceptor and analyze the transfer efficiency. We also examine the potential
error sources that enter the quantum simulations. The trapped ion systems have
favorable scalings with system size compared to those of classical computers,
promising access to electron-transfer simulations of increasing richness.
- Abstract（参考訳）: 分子間の電子移動は化学、生化学、エネルギー科学において重要である。
本研究では、2分子間の電子移動に対する光偏光の影響を調べる量子シミュレーション法について述べる。
閉じ込められた原子イオンの量子状態の精密かつコヒーレントな制御を実装することで、分子の電子移動ダイナミクスを模倣する量子力学を誘導することができる。
従来の2レベルシステム(量子ビット)よりも3ドルレベルのシステム(量子ビット)を用いてシミュレーション効率を高め、電子移動ダイナミクスの高忠実度シミュレーションを実現する。
2つの縮退励起状態を持つドナーからの電子カップリング経路間の量子干渉をアクセプターに処理し、転送効率を解析する。
また、量子シミュレーションに入る潜在的な誤差源についても検討する。
閉じ込められたイオン系は、古典的コンピュータに比べてシステムサイズのスケーリングが良好であり、電子移動シミュレーションへのアクセスを約束している。
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