論文の概要: Error-Mitigation Enabled Multicomponent Quantum Simulations Beyond the Born-Oppenheimer Approximation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.11941v1
- Date: Fri, 14 Nov 2025 23:31:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-18 14:36:23.41146
- Title: Error-Mitigation Enabled Multicomponent Quantum Simulations Beyond the Born-Oppenheimer Approximation
- Title（参考訳）: ボルン・オッペンハイマー近似を超えた多重成分量子シミュレーションの誤差低減
- Authors: Delmar G. A. Cabral, Brandon Allen, Fabijan Pavošević, Sharon Hammes-Schiffer, Pablo Díez-Valle, Jack S. Baker, Gaurav Saxena, Thi Ha Kyaw, Victor S. Batista,
- Abstract要約: 分子系の量子シミュレーションのための多成分一元結合クラスタフレームワークを提案する。
我々は、水素化ポジトロニウムと水素水素の量子陽子によるmcUCCアンスターゼを構築し、異なる励起トランケーションのハードウェア要件を分析する。
その結果,量子ハードウェア上での誤差緩和型多成分相関シミュレーションの最初の実証結果が得られた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.1032213495334007
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a multicomponent unitary coupled cluster framework for quantum simulations of molecular systems that incorporate both electronic and nuclear quantum effects beyond the Born-Oppenheimer approximation. Using the nuclear-electronic orbital formalism, we construct mcUCC ansätze for positronium hydride and molecular hydrogen with a quantum proton, and analyze hardware requirements for different excitation truncations. To further reduce resource costs effectively, we employ the local unitary cluster Jastrow ansatz and implement it experimentally on IBM Q's Heron superconducting hardware. With the Physics-Inspired Extrapolation error mitigation protocol, the computed ground-state energies remain within chemical accuracy, consistent with the stated uncertainty level. These results provide the first demonstration of error-mitigated multicomponent correlated simulations on quantum hardware and outline a path toward scalable algorithms unifying electronic and nuclear degrees of freedom.
- Abstract（参考訳）: 我々は、ボルン・オッペンハイマー近似を超えた電子と核の両方の量子効果を含む分子系の量子シミュレーションのための多成分一元結合クラスタフレームワークを導入する。
核-電子軌道フォーマリズムを用いて、水素化ポジトロニウムと水素水素のmcUCCアンセッツェを量子陽子で構築し、異なる励起トランケーションのハードウェア要求を分析する。
資源コストをより効果的に削減するために、ローカルなユニタリクラスタであるJastrow ansatzを使用し、IBM Qの超伝導ハードウェアであるHeronに実験的に実装する。
物理インスパイアされた外挿誤差軽減プロトコルでは、計算された基底状態エネルギーは、記載された不確実性レベルと一致して化学的精度に留まる。
これらの結果は,量子ハードウェア上での誤差緩和型多成分相関シミュレーションの最初の実演であり,電子・核自由度を統一するスケーラブルアルゴリズムへの道筋を示すものである。
関連論文リスト
- Digital Quantum Simulation of the Holstein-Primakoff Transformation on Noisy Qubits [40.8066152850216]
クラウドベースの超伝導量子プロセッサ上でのボソニックモードのディジタル量子シミュレーションについて検討する。
アルゴリズムとハードウェアが引き起こすエラーの相互作用を検証し、最適なシミュレーションパラメータを同定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-02-19T20:14:04Z) - Quantum Computing Approach to Atomic and Molecular Three-Body Systems [0.0]
本稿では,三体原子と分子の高精度量子計算シミュレーションを提案する。
その結果、現在のノイズ中間量子(NISQ)デバイス上でのベンチマークと試験に優れた3体原子と分子が得られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-10-20T18:39:32Z) - Bridging Quantum Computing and Nuclear Structure: Atomic Nuclei on a Trapped-Ion Quantum Computer [0.0]
我々は、RIKEN-Quantinuum Reimei型量子コンピュータ上で、強い相関を持つ核多体系の量子シミュレーションを実証する。
核殻モデルのハードコアボソン表現とペア単位結合クラスタアンサッツアンサッツを組み合わせることで、基底状態エネルギーの相対誤差を1パーセント以下に抑えることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-25T00:58:36Z) - Simultaneous determination of multiple low-energy eigenstates of many-body systems on a superconducting quantum processor [4.481806096924725]
超伝導量子プロセッサ上でH2分子と3スピンおよび5スピンの逆場イジングモデル(TFIM)の複数の低次エネルギーと固有状態を同時に計算するために、アンシラエンタングル型変分量子固有解器を用いる。
実験により,本アルゴリズムは多体系の複数の固有状態と固有状態を高い効率と精度,計算資源の少ない同時決定が可能であることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-20T09:43:19Z) - Quantum-centric computation of molecular excited states with extended sample-based quantum diagonalization [0.0]
分子電子構造のシミュレーションは、量子デバイスの重要な応用である。
サンプルベース量子対角化(SQD)アルゴリズムを拡張し、低分子励起状態を決定する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-01T09:33:08Z) - Analog Quantum Simulation of Coupled Electron-Nuclear Dynamics in Molecules [0.0]
プレBOフレームワークにおける分子ビブロニックダイナミクスに対する最初のアナログ量子シミュレーション手法を提案する。
提案手法は,等価な古典的アルゴリズムと比較して資源と計算コストが指数関数的に削減されていることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-06T17:42:34Z) - Non-unitary Coupled Cluster Enabled by Mid-circuit Measurements on Quantum Computers [37.69303106863453]
本稿では,古典計算機における量子化学の柱である結合クラスタ(CC)理論に基づく状態準備法を提案する。
提案手法は,従来の計算オーバーヘッドを低減し,CNOTおよびTゲートの数を平均で28%,57%削減する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-17T14:10:10Z) - Simulating electronic structure on bosonic quantum computers [34.84696943963362]
電子ハミルトニアンを、ボゾン量子デバイス上で解ける擬似ボゾン問題にマッピングする方法を提案する。
この研究は、多くのフェルミオン系をシミュレートする新しい経路を確立し、ハイブリッド量子ビット量子デバイスの可能性を強調する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-16T02:04:11Z) - Quantum Algorithms for Simulating Nuclear Effective Field Theories [38.88664371914129]
我々は、量子ビットとゲートコストを推定するために最先端のハミルトンシミュレーション法を用いて、低エネルギー有効場理論をシミュレートする。
ピオンレス EFT はシミュレートに最もコストがかかりにくく、続いて1ピオン交換理論(英語版)、そして動的ピオン理論(英語版)が続く。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-08T20:09:28Z) - Quantum benefit of the quantum equation of motion for the strongly
coupled many-body problem [0.0]
量子運動方程式 (quantum equation of motion, QEOM) はフェルミオン多体系の励起特性を計算するためのハイブリッド量子古典アルゴリズムである。
我々は、qEOMが要求される量子測定数の独立性により量子的利益を示すことを明らかに示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-18T22:10:26Z) - A Quantum Computing Implementation of Nuclear-Electronic Orbital (NEO)
Theory: Towards an Exact pre-Born-Oppenheimer Formulation of Molecular
Quantum Systems [0.0]
本稿では, 電子核問題に対する量子処理手法について紹介する。
我々は、NEOフレームワーク固有の対称性を利用して、電子2量子テープリング方式を一般化し、核を含むようにした。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-15T17:55:15Z) - Quantum-Classical Hybrid Algorithm for the Simulation of All-Electron
Correlation [58.720142291102135]
本稿では、分子の全電子エネルギーと古典的コンピュータ上の特性を計算できる新しいハイブリッド古典的アルゴリズムを提案する。
本稿では,現在利用可能な量子コンピュータ上で,化学的に関連性のある結果と精度を実現する量子古典ハイブリッドアルゴリズムの能力を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-22T18:00:00Z) - Counteracting dephasing in Molecular Nanomagnets by optimized qudit
encodings [60.1389381016626]
分子ナノマグネットは、Quditベースの量子誤り訂正符号の実装を可能にする。
分子キューディットに符号化された量子情報を破損させるエラーの微視的理解が不可欠である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-16T19:21:42Z) - Optimizing Electronic Structure Simulations on a Trapped-ion Quantum
Computer using Problem Decomposition [41.760443413408915]
量子リソースの最小化に重点を置いたエンドツーエンドパイプラインを,精度を維持しながら実験的に実証した。
密度行列埋め込み理論を問題分解法として、イオントラップ量子コンピュータを用いて、電子を凍結せずに10個の水素原子の環をシミュレートする。
我々の実験結果は、量子ハードウェア上で大きな分子を正確にシミュレートする問題分解の可能性の早期実証である。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-14T01:47:52Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。