論文の概要: Quantum Walks for Chemical Reaction Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.07890v1
- Date: Tue, 09 Sep 2025 16:14:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-10 14:38:27.396084
- Title: Quantum Walks for Chemical Reaction Networks
- Title（参考訳）: 化学反応ネットワークのための量子ウォーク
- Authors: Seenivasan Hariharan, Sebastian Zur, Sachin Kinge, Lucas Visscher, Kareljan Schoutens, Stacey Jeffery,
- Abstract要約: 固定構造化学反応ネットワークを解析するための量子アルゴリズムフレームワークの基礎を築いた。
我々は摂動後の標的種の到達性を決定する量子アルゴリズムを開発した。
我々のアプローチは、複雑なCRNの構造とエネルギーを解析するための新しいツールを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.061573828205377185
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We lay the foundation for a quantum algorithmic framework to analyse fixed-structure chemical reaction networks (CRNs) using quantum random walks (QRWs) via electrical circuit theory. We model perturbations to CRNs, such as, species injections that shift steady-state concentrations, while keeping the underlying species-reaction graph fixed. Under physically meaningful mass-action constraints, we develop quantum algorithms that (i) decide reachability of target species after perturbation, (ii) sample representative reachable species, (iii) approximate steady-state fluxes through reactions, and (iv) estimate total Gibbs free-energy consumption. Our approach offers new tools for analysing the structure and energetics of complex CRNs, and opens up the prospect of scalable quantum algorithms for chemical and biochemical reaction networks.
- Abstract（参考訳）: 固定構造化学反応ネットワーク(CRN)を電気回路理論により量子ランダムウォーク(QRW)を用いて解析する量子アルゴリズムフレームワークの基礎を築いた。
我々は,CRNに対する摂動をモデル化し,その基礎となる種反応グラフを固定しつつ,定常濃度を変動させる種注入をモデル化する。
物理的に意味のある質量反応の制約の下で、我々は量子アルゴリズムを開発する。
一 摂動後に標的種の到達性を決定すること。
(ii)代表的な種。
三 反応によるほぼ定常なフラックス、及び
(四)ギブスの総エネルギー消費を見積もる。
我々のアプローチは、複雑なCRNの構造とエネルギーを解析するための新しいツールを提供し、化学および生化学反応ネットワークのためのスケーラブルな量子アルゴリズムの展望を開放する。
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