論文の概要: On the Simulation of Conical Intersections in Water and Methanimine Molecules Via Variational Quantum Algorithms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.22670v1
- Date: Wed, 30 Jul 2025 13:28:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-31 16:14:18.226513
- Title: On the Simulation of Conical Intersections in Water and Methanimine Molecules Via Variational Quantum Algorithms
- Title（参考訳）: 変分量子アルゴリズムによる水およびメタン分子の円錐断面積シミュレーションについて
- Authors: Samir Belaloui, Nacer Eddine Belaloui, Achour Benslama,
- Abstract要約: 本研究では,変分量子アルゴリズムを用いた円錐交叉(CI)の探索を目的として,メタン (CH2NH) および水 (H2O) 分子について検討する。
我々の手法は、変分量子固有解法(VQE)を含む、様々なハイブリッド量子古典法を実装し、比較する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the electronic structure of methanimine (CH2NH) and water (H2O) molecules in an effort to locate conical intersections (CIs) using variational quantum algorithms. Our approach implements and compares a range of hybrid quantum-classical methods, including the Variational Quantum Eigensolver (VQE), Variational Quantum Deflation (VQD), VQE with Automatically-Adjusted Constraints (VQE-AC), and we explore molecular configurations of interest using a State-Average (SA) approach. Exact Diagonalization is employed as the classical benchmark to evaluate the accuracy of the quantum algorithms. We perform simulations across a range of molecular geometries, basis sets, and active spaces to compare each algorithm's performance and accuracy, and to enhance the detectability of CIs. This work confirms the quantum variational algorithms' capability of describing conical intersections in both molecules, as long as appropriate active spaces and geometries of the molecule are chosen. We also compare the accuracy and reliability of VQE-based methods for computing excited states with classical benchmark methods, and we demonstrate good agreement within desired regions.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,変分量子アルゴリズムを用いた円錐交叉(CI)の探索を目的として,メタン (CH2NH) と水 (H2O) 分子の電子構造について検討した。
本稿では,変量量子固有解法 (VQE), 変量量子デフレレーション (VQD), 変量量子デフレレーション (VQE), 自動調整制約付きVQE (VQE-AC) などのハイブリッドな量子古典的手法を実装・比較し,状態平均 (SA) アプローチを用いて分子構成を探索する。
量子アルゴリズムの精度を評価するため、古典的なベンチマークとして排他的対角化(Exact Diagonalization)が用いられる。
我々は,各アルゴリズムの性能と精度を比較し,CIの検出可能性を高めるため,分子構造,基底集合,活性空間のシミュレーションを行う。
この研究は、分子の適切な活性空間とジオメトリーが選択される限り、両方の分子における円錐交叉を記述する量子変分アルゴリズムの能力を確認する。
また,古典的なベンチマーク手法を用いて,励起状態を計算するためのVQEベースの手法の精度と信頼性を比較し,所望の領域で良好な一致を示す。
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