論文の概要: Any type of spectroscopy can be efficiently simulated on a quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.02784v1
• Date: Fri, 03 Oct 2025 07:39:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-06 16:35:52.302394
• Title: Any type of spectroscopy can be efficiently simulated on a quantum computer
• Title（参考訳）: あらゆる種類の分光は量子コンピュータ上で効率的にシミュレートできる
• Authors: Liam P. Flew, Ivan Kassal,
• Abstract要約: 量子コンピュータ上で任意の種類の分光法を効率的にシミュレートできることが示される。 本手法は, 分光相関関数の計算に有効である。 この手法は閉分子系と開分子系の分光をシミュレートするために用いられる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Spectroscopy is the most important method for probing the structure of molecules. However, predicting molecular spectra on classical computers is computationally expensive, with the most accurate methods having a cost that grows exponentially with molecule size. Quantum computers have been shown to simulate simple types of optical spectroscopy efficiently -- with a cost polynomial in molecule size -- using methods such as time-dependent simulations of photoinduced wavepackets. Here, we show that any type of spectroscopy can be efficiently simulated on a quantum computer using a time-domain approach, including spectroscopies of any order, any frequency range, and involving both electric and magnetic transitions. Our method works by computing any spectroscopic correlation function based on the corresponding double-sided Feynman diagram, the canonical description of spectroscopic interactions. The approach can be used to simulate spectroscopy of both closed and open molecular systems using both digital and analog quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 分光法は分子の構造を調べる最も重要な方法である。 しかし、古典的コンピュータにおける分子スペクトルの予測には計算コストがかかり、最も正確な手法は分子サイズで指数関数的に成長するコストを持つ。 量子コンピュータは、光誘起波束の時間依存シミュレーションのような手法を用いて、分子サイズのコスト多項式を持つ単純なタイプの光学分光を効率的にシミュレートすることが示されている。 ここでは、任意の周波数領域のスペクトルを含む時間領域アプローチを用いて、量子コンピュータ上で、任意の種類の分光を効率的にシミュレートできることを示し、電気的および磁気的遷移を含む。 本手法は, 分光相互作用の標準記述である両面ファインマン図に基づいて, 分光相関関数の計算に有効である。 このアプローチは、デジタルおよびアナログ量子コンピュータの両方を用いて、閉分子系と開分子系の分光をシミュレートするために使用できる。

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