論文の概要: A Roadmap for Simulating Chemical Dynamics on a Parametrically Driven Bosonic Quantum Device

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.13114v2
• Date: Wed, 22 Jan 2025 19:56:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-24 15:55:52.649728
• Title: A Roadmap for Simulating Chemical Dynamics on a Parametrically Driven Bosonic Quantum Device
• Title（参考訳）: パラメトリック駆動型ボソニック量子デバイスにおける化学動力学シミュレーションのロードマップ
• Authors: Delmar G. A. Cabral, Pouya Khazaei, Brandon C. Allen, Pablo E. Videla, Max Schäfer, Rodrigo G. Cortiñas, Alejandro Cros Carrillo de Albornoz, Jorge Chávez-Carlos, Lea F. Santos, Eitan Geva, Victor S. Batista,
• Abstract要約: ボソニック超伝導Kerr-catデバイスを用いた反応力学シミュレーションの実現可能性について検討した。 このアプローチは、二重井戸自由エネルギープロファイルを定義するパラメータを制御し、温度や反応座標と非反応性自由度の熱浴との間の結合強度などの外部要因を制御できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 32.65699367892846
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• Abstract: Chemical reactions are commonly described by the reactive flux transferring population from reactants to products across a double-well free energy barrier. Dynamics often involves barrier recrossing and quantum effects like tunneling, zero-point energy motion and interference, which traditional rate theories, such as transition-state theory, do not consider. In this study, we investigate the feasibility of simulating reaction dynamics using a parametrically driven bosonic superconducting Kerr-cat device. This approach provides control over parameters defining the double-well free energy profile, as well as external factors like temperature and the coupling strength between the reaction coordinate and the thermal bath of non-reactive degrees of freedom. We demonstrate the effectiveness of this protocol by showing that the dynamics of proton transfer reactions in prototypical benchmark model systems, such as hydrogen bonded dimers of malonaldehyde and DNA base pairs, could be accurately simulated on currently accessible Kerr-cat devices.
• Abstract（参考訳）: 化学反応は、反応物から2つの自由エネルギー障壁を越える生成物への反応性フラックスの移動によって一般的に説明される。 ダイナミクスはしばしば、トンネル、ゼロポイントエネルギー運動、干渉のような障壁再交差や量子効果を伴い、遷移状態理論のような従来の速度理論では考慮されていない。 本研究では, パラメトリック駆動型ボソニック超伝導Kerr-catデバイスによる反応力学シミュレーションの実現可能性について検討した。 このアプローチは、二重井戸自由エネルギープロファイルを定義するパラメータを制御し、温度や反応座標と非反応性自由度の熱浴との間の結合強度などの外部要因を制御できる。 本プロトコルの有効性は, 水素結合型マロンアルデヒドとDNA塩基対の2量体などの原型ベンチマークモデル系におけるプロトン移動反応のダイナミクスを, 現在アクセス可能なKerr-catデバイス上で正確にシミュレートできることによって示される。

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