論文の概要: Bridging Quantum Computing and Nuclear Structure: Atomic Nuclei on a Trapped-Ion Quantum Computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.20642v1
- Date: Thu, 25 Sep 2025 00:58:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-26 20:58:12.642397
- Title: Bridging Quantum Computing and Nuclear Structure: Atomic Nuclei on a Trapped-Ion Quantum Computer
- Title（参考訳）: ブリッジング量子コンピューティングと原子構造:トラップ量子コンピュータの原子核
- Authors: Sota Yoshida, Takeshi Sato, Takumi Ogata, Masaaki Kimura,
- Abstract要約: 我々は、RIKEN-Quantinuum Reimei型量子コンピュータにおける中質量原子核の正確な量子シミュレーションを報告する。
pUCCDアンサッツをハードコアボソンマッピングで実装し, 粒子数復元後選択により, 地中エネルギー推定値はノイズフリー状態ベクトルシミュレーション, 正確な対角化結果と0.1%の相対誤差で一致した。
- 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 report accurate quantum simulations of medium-mass atomic nuclei -including oxygen, calcium, and nickel- on the RIKEN-Quantinuum Reimei trapped-ion quantum computer, achieving sub-percent accuracy. Using a symmetry-aware pair-unitary coupled-cluster doubles (pUCCD) ansatz implemented with a hard-core-boson mapping, and with particle-number-restoring post-selection, our ground-state energy estimates agree with noise-free statevector simulations and with exact diagonalization results on the order of 0.1% relative error. These experiments establish a new benchmark for quantum simulations of strongly correlated nuclear systems on real hardware and demonstrate the near-term potential of high-fidelity trapped-ion platforms for nuclear-structure calculations.
- Abstract（参考訳）: 我々は、RIKEN-Quantinuum Reimei型量子コンピュータにおいて、中質量原子核(酸素、カルシウム、ニッケルを含む)の正確な量子シミュレーションを行い、その精度を低くした。
pUCCDアンサッツをハードコアボソンマッピングで実装し, 粒子数復元後選択により, 地中エネルギー推定値はノイズフリー状態ベクトルシミュレーション, 正確な対角化結果と0.1%の相対誤差で一致した。
これらの実験は、実ハードウェア上での強い相関を持つ核系の量子シミュレーションのための新しいベンチマークを確立し、核構造計算のための高忠実なトラップイオンプラットフォームの可能性を示す。
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