論文の概要: Dissipative quantum algorithms for excited-state quantum chemistry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.19870v1
- Date: Mon, 22 Dec 2025 20:55:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-24 19:17:49.661187
- Title: Dissipative quantum algorithms for excited-state quantum chemistry
- Title（参考訳）: 励起状態量子化学のための散逸量子アルゴリズム
- Authors: Hao-En Li, Lin Lin,
- Abstract要約: 本稿では,電子励起状態を選択的に生成する一般散逸アルゴリズムを提案する。
我々は、励起状態に関する様々な事前情報に合わせた3つの補完戦略を開発する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.5747034400790758
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Electronic excited states are central to a vast array of physical and chemical phenomena, yet accurate and efficient methods for preparing them on quantum devices remain challenging and comparatively underexplored. We introduce a general dissipative algorithm for selectively preparing ab initio electronic excited states. The key idea is to recast excited-state preparation as an effective ground-state problem by suitably modifying the underlying Lindblad dynamics so that the target excited state becomes the unique steady state of a designed quantum channel. We develop three complementary strategies, tailored to different types of prior information about the excited state, such as symmetry and approximate energy. We demonstrate the effectiveness and versatility of these schemes through numerical simulations of atomic and molecular spectra, including valence excitations in prototypical planar conjugated molecules and transition-metal complexes. Taken together, these results provide a new pathway for advancing quantum simulation methods for realistic strongly correlated electronic systems.
- Abstract（参考訳）: 電子励起状態は、様々な物理現象や化学現象の中心であるが、量子デバイス上でそれらを調製するための正確で効率的な方法はまだ困難であり、比較的未解明である。
本稿では,電子励起状態を選択的に生成する一般散逸アルゴリズムを提案する。
鍵となる考え方は、励起状態が設計された量子チャネルのユニークな定常状態となるように、基礎となるリンドブラッド力学を適切に修正することで、励起状態の準備を効果的な基底状態問題として再キャストすることである。
我々は、対称性や近似エネルギーなど、励起状態に関する様々な種類の事前情報に合わせた3つの補完戦略を開発する。
原型平面共役分子および遷移金属錯体の価電子励起を含む原子および分子スペクトルの数値シミュレーションにより、これらのスキームの有効性と汎用性を実証する。
これらの結果は、現実的な強相関電子系のための量子シミュレーション手法を進化させる新しい経路を提供する。
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