論文の概要: Relativistic Quantum Simulation of Hydrogen Sulfide for Hydrogen Energy via Hybrid Quantum-Classical Algorithms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.10069v1
- Date: Mon, 14 Apr 2025 10:15:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-15 16:50:53.230949
- Title: Relativistic Quantum Simulation of Hydrogen Sulfide for Hydrogen Energy via Hybrid Quantum-Classical Algorithms
- Title（参考訳）: ハイブリッド量子古典アルゴリズムによる硫化水素の水素エネルギーに対する相対論的量子シミュレーション
- Authors: Chi-Chuan Hwang, Cheng-Fang Su, Jung-Fan Yang,
- Abstract要約: 本稿では,水素エネルギー応用に関連する硫化水素(H2S)分解をモデル化するための相対論的量子シミュレーションフレームワークを提案する。
このアプローチは、ディラック・クーロン相対論的量子化学と変分量子固有解法(VQE)を統合し、ハイブリッド量子古典アーキテクチャー上に実装する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: We present a relativistic quantum simulation framework for modeling hydrogen sulfide (H2S) decomposition relevant to hydrogen energy applications. The approach integrates Dirac-Coulomb relativistic quantum chemistry with the variational quantum eigensolver (VQE), implemented on a hybrid quantum-classical architecture. Using quantum algorithms based on Jordan-Wigner encoding and relativistic integrals, we simulate ground-state energies and potential energy surfaces for H2, H2O, and H2S molecules. Results demonstrate that the relativistic VQE correctly reproduces known energy shifts and molecular trends. Optimizer performance, energy variance, and Pauli term complexity are also evaluated. The findings offer insight into scalable quantum simulations of chemically and physically significant systems involving heavy atoms.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,水素エネルギー応用に関連する硫化水素(H2S)分解をモデル化するための相対論的量子シミュレーションフレームワークを提案する。
このアプローチは、ディラック・クーロン相対論的量子化学と変分量子固有解法(VQE)を統合し、ハイブリッド量子古典アーキテクチャー上に実装する。
ジョルダン・ウィグナーエンコーディングと相対論的積分に基づく量子アルゴリズムを用いて、H2, H2O, H2S分子の基底状態エネルギーとポテンシャルエネルギー曲面をシミュレートする。
その結果、相対論的VQEは既知のエネルギーシフトと分子トレンドを正しく再現することを示した。
最適化性能、エネルギー分散、パウリ項の複雑さも評価する。
この発見は、重原子を含む化学的および物理的に重要な系のスケーラブルな量子シミュレーションに関する洞察を与える。
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