論文の概要: Chemically Motivated Simulation Problems are Efficiently Solvable by a Quantum Computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.09268v2
• Date: Thu, 18 Jan 2024 19:07:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-22 12:30:08.989449
• Title: Chemically Motivated Simulation Problems are Efficiently Solvable by a Quantum Computer
• Title（参考訳）: ケミカルモチベートされたシミュレーション問題は量子コンピュータで効率的に解ける
• Authors: Philipp Schleich, Lasse Bj{\o}rn Kristensen, Jorge A. Campos Gonzalez Angulo, Davide Avagliano, Mohsen Bagherimehrab, Abdulrahman Aldossary, Christoph Gorgulla, Joe Fitzsimons, and Al\'an Aspuru-Guzik
• Abstract要約: 本稿では, 化学シミュレーション問題の解法として, 本質的に効率的な手法を提案する。 提案手法は, 散乱木における動的シミュレーションのための初期状態の組立てにより, 良好な初期状態を求める。 我々は、量子シミュレーションに基づいて測定できる化学的な興味の量について論じる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.05653721146968206
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Simulating chemical systems is highly sought after and computationally challenging, as the simulation cost exponentially increases with the system size. Quantum computers have been proposed as a computational means to overcome this bottleneck. Most efforts recently have been spent on determining the ground states of chemical systems. Hardness results and the lack of efficient heuristics for initial-state generation sheds doubt on the feasibility. Here we propose an inherently efficient approach for solving chemical simulation problems, meaning it requires quantum circuits of size scaling polynomially in relevant system parameters. If a set of assumptions can be satisfied, our approach finds good initial states by assembling initial states for dynamical simulation in a scattering tree. We discuss a variety of quantities of chemical interest that can be measured based on quantum simulation, e.g. of a reaction, succeeding the initial state preparation.
• Abstract（参考訳）: シミュレーションコストはシステムサイズとともに指数関数的に増加するため、化学系のシミュレーションは非常に困難である。 量子コンピュータはこのボトルネックを克服する計算方法として提案されている。 近年、ほとんどの研究は化学系の基底状態の決定に費やされている。 ハードネスの結果と、初期状態生成のための効率的なヒューリスティックの欠如は、実現可能性に疑問を呈する。 本稿では,化学シミュレーションの問題を解くための本質的に効率的な手法を提案する。 もし一連の仮定が満たされるならば、このアプローチは散乱木における力学シミュレーションのために初期状態を組み立てることで良い初期状態を見つける。 本稿では, 反応などの量子シミュレーションにより, 初期状態の合成後, 様々な化学物質の興味を評価できることについて議論する。

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