論文の概要: Simulating NMR Spectra with a Quantum Computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.20836v1
• Date: Mon, 28 Oct 2024 08:43:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-29 12:21:08.952400
• Title: Simulating NMR Spectra with a Quantum Computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータを用いたNMRスペクトルのシミュレーション
• Authors: Joaquín Ossorio-Castillo, Alexandre Rodríguez-Coello,
• Abstract要約: 本稿では、スピン系のNMRスペクトルのシミュレーションの完全な手順の形式化を提供する。 また、量子コンピュータでハミルトン行列を対角化する方法も説明し、プロセス全体の性能を向上させる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 49.1574468325115
• License:
• Abstract: The procedure for simulating the nuclear magnetic resonance spectrum linked to the spin system of a molecule for a certain nucleus entails diagonalizing the associated Hamiltonian matrix. As the dimensions of said matrix grow exponentially with respect to the spin system's atom count, the calculation of the eigenvalues and eigenvectors marks the performance of the overall process. The aim of this paper is to provide a formalization of the complete procedure of the simulation of a spin system's NMR spectrum while also explaining how to diagonalize the Hamiltonian matrix with a quantum computer, thus enhancing the overall process's performance. Two well-known quantum algorithms for calculating the eigenvalues of a matrix are analyzed and put to the test in this context: quantum phase estimation and the variational quantum eigensolver. Additionally, we present simulated results for the later approach while also addressing the hypothetical noise found in a physical quantum computer.
• Abstract（参考訳）: 特定の核の分子のスピン系にリンクする核磁気共鳴スペクトルをシミュレートする手順は、関連するハミルトン行列を対角化する。 この行列の次元がスピン系の原子数に対して指数関数的に増加するにつれて、固有値と固有ベクトルの計算は全体のプロセスのパフォーマンスを示す。 本研究の目的は、スピン系のNMRスペクトルのシミュレーションの完全な手順を形式化し、量子コンピュータでハミルトン行列を対角化する方法を説明し、プロセス全体の性能を向上させることである。 行列の固有値を計算するためのよく知られた2つの量子アルゴリズムを解析し、この文脈でテストする:量子位相推定と変分量子固有解器。 さらに、物理量子コンピュータで見られる仮説ノイズにも対処しながら、後続の手法のシミュレーション結果を示す。

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