論文の概要: Feasibility of first principles molecular dynamics in fault-tolerant quantum computer by quantum phase estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.10001v1
- Date: Sun, 31 Mar 2024 06:41:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-21 19:54:47.207456
- Title: Feasibility of first principles molecular dynamics in fault-tolerant quantum computer by quantum phase estimation
- Title（参考訳）: 量子位相推定によるフォールトトレラント量子コンピュータにおける第一原理分子動力学の可能性
- Authors: Ichio Kikuchi, Akihito Kikuchi,
- Abstract要約: 本稿では,ab initio 分子シミュレーションの実現可能性に関する概念実証を示す。
波動関数と核の位置は同時に量子アルゴリズムによって決定される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This article shows a proof of concept regarding the feasibility of ab initio molecular simulation, wherein the wavefunctions and the positions of nuclei are simultaneously determined by the quantum algorithm, as is realized by the so-called Car-Parrinello method by classical computing. The approach used in this article is of a hybrid style, which shall be realized by future fault-tolerant quantum computer. First, the basic equations are approximated by polynomials. Second, those polynomials are transformed to a specific form, wherein all variables (representing the wavefunctions and the atomic coordinates) are given by the transformations acting on a linear space of monomials with finite dimension, and the unknown variables could be determined as the eigenvalues of those transformation matrices. Third, the eigenvalues are determined by quantum phase estimation. Following these three steps, namely, symbolic, numeric, and quantum steps, we can determine the optimized electronic and atomic structures of molecules.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,古典計算によるいわゆるCar-Parrinello法により実現された量子アルゴリズムにより,波動関数と核の位置を同時に決定する,アブ初期分子シミュレーションの実現可能性に関する概念実証を示す。
本稿で使用されるアプローチはハイブリッド方式であり、将来のフォールトトレラント量子コンピュータによって実現される。
まず、基本方程式は多項式によって近似される。
第二に、これらの多項式は特定の形式に変換され、すべての変数(波動関数と原子座標を表す)は有限次元の単項の線型空間に作用する変換によって与えられ、未知の変数はそれらの変換行列の固有値として決定される。
第三に、固有値は量子位相推定によって決定される。
これら3つのステップ、すなわち記号、数値、量子ステップに従って、最適化された分子の電子構造と原子構造を決定することができる。
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