論文の概要: Study of nuclear magnetic resonance spectra with the multi-model multi-level quantum complex exponential least squares algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.24664v1
- Date: Mon, 29 Sep 2025 12:10:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-30 22:32:19.962989
- Title: Study of nuclear magnetic resonance spectra with the multi-model multi-level quantum complex exponential least squares algorithm
- Title（参考訳）: マルチモデル量子複素指数最小二乗アルゴリズムによる核磁気共鳴スペクトルの研究
- Authors: Antonio Marquez Romero, Josh J. M. Kirsopp, Giuseppe Buonaiuto, Michal Krompiec,
- Abstract要約: 本稿では,MM-QCELSアルゴリズムの新たな応用法を提案する。
スピン力学の量子シミュレーションや複雑なカップリングトポロジーを持つ系における位相分解能の向上を実証した。
この研究は、量子ベースの化学分析のための有望な新しいアプローチを提供する、実用的な分光学的応用による先進的な量子アルゴリズム設計を橋渡しする。
- 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 present a novel application of the multi-modal, multi-level quantum complex exponential least squares (MM-QCELS) algorithm, a state-of-the-art, early fault-tolerant quantum phase estimation (QPE) technique, to the simulation and analysis of nuclear magnetic resonance (NMR) of spin systems. By leveraging the robustness and precision of MM-QCELS, we demonstrate enhanced phase resolution in quantum simulations of spin dynamics, also in systems with complex coupling topologies. Our approach enables accurate extraction of spectral features with up to an order of magnitude fewer evaluations of the time series signal in comparison with the conventional Fourier transform, making a significant step toward scalable quantum simulations of NMR Hamiltonians. This work bridges an advanced quantum algorithm design with a practical spectroscopic application, offering a promising new approach for a quantum-based chemical analysis.
- Abstract（参考訳）: スピン系の核磁気共鳴(NMR)のシミュレーションと解析に,マルチモーダル,マルチレベル量子複雑指数最小二乗法(MM-QCELS)アルゴリズム,最先端,早期フォールトトレラント量子位相推定法(QPE)の新たな応用法を提案する。
MM-QCELSのロバスト性と精度を利用して、スピン力学の量子シミュレーションや複雑なカップリングトポロジーを持つシステムにおいて、位相分解能の向上を実証した。
提案手法は,従来のフーリエ変換と比較して,時系列信号の評価を桁違いに低減したスペクトル特徴の正確な抽出を可能にし,NMRハミルトニアンのスケーラブルな量子シミュレーションに向けて大きな一歩を踏み出した。
この研究は、量子ベースの化学分析のための有望な新しいアプローチを提供する、実用的な分光学的応用による先進的な量子アルゴリズム設計を橋渡しする。
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