論文の概要: Fullerene-encapsulated Cyclic Ozone for the Next Generation of Nano-sized Propellants via Quantum Computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.13244v1
• Date: Fri, 23 Aug 2024 17:38:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-26 14:11:01.028664
• Title: Fullerene-encapsulated Cyclic Ozone for the Next Generation of Nano-sized Propellants via Quantum Computation
• Title（参考訳）: フラーレン封入環状オゾンによる次世代ナノサイズの推進剤の量子計算
• Authors: Thomas W. Watts, Matthew Otten, Jason T. Necaise, Nam Nguyen, Benjamin Link, Kristen S. Williams, Yuval R. Sanders, Samuel J. Elman, Maria Kieferova, Michael J. Bremner, Kaitlyn J. Morrell, Justin E. Elenewski, Samuel D. Johnson, Luke Mathieson, Kevin M. Obenland, Rashmi Sundareswara, Adam Holmes,
• Abstract要約: 周期的なオゾン添加剤は、ロケット燃料の特定のインパルスを著しく増加させる可能性がある。 量子法はフラーレンカプセル化による環状オゾンの分離に有効である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6401635162105264
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Cyclic ozone additives have the potential to significantly increase the specific impulse of rocket fuel, which would lead to greater efficiency and reduced costs for space launches, allowing up to one third more payload per rocket. Although practical attempts to capture this isomer have not been successful, cyclic ozone might be stabilized within confined geometries. However, the required synthetic methods are challenging to design and need theory-driven inputs that exceed the capabilities of classical methods. Quantum computation could enable these calculations, but the hardware requirements for many practical applications are still unclear. We provide a comprehensive analysis of how quantum methods could aid efforts to isolate cyclic ozone using fullerene encapsulation. Our discussion goes beyond formal complexity analysis, offering both logical and physical overhead estimates for determining ground state energies based on quantum phase estimation (QPE). Together, these data outline a plausible scale for realistic, computationally-assisted molecular design efforts using fault-tolerant quantum computation.
• Abstract（参考訳）: 周期的なオゾン添加剤は、ロケット燃料の特定の衝動を著しく増加させる可能性があり、それによって効率が向上し、宇宙打ち上げのコストが削減され、ロケット当たりのペイロードは最大で3分の1まで増加する。 この異性体を捕獲する試みは成功しなかったが、循環オゾンは閉じ込められた地層内で安定化される可能性がある。 しかし、必要となる合成法は、古典的手法の能力を超える理論駆動の入力を設計し、必要としているのは困難である。 量子計算はこれらの計算を可能にするが、多くの実用用途のハードウェア要件はまだ不明である。 本研究では,フラーレンカプセル化による環状オゾンの分離に量子法が有効であることを示す。 我々の議論は、量子位相推定(QPE)に基づく基底状態エネルギーを決定するために、論理的および物理的オーバーヘッド推定の両方を提供する、形式的な複雑性解析に留まらない。 これらのデータとともに、フォールトトレラント量子計算を用いた現実的で計算補助的な分子設計の取り組みについて、妥当なスケールを概説している。

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