論文の概要: Integration of Variational Quantum Algorithms into Atomistic Simulation Workflows

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.02695v1
• Date: Mon, 02 Feb 2026 19:08:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-04 18:37:15.021868
• Title: Integration of Variational Quantum Algorithms into Atomistic Simulation Workflows
• Title（参考訳）: 変分量子アルゴリズムの原子論シミュレーションワークフローへの統合
• Authors: Wilke Dononelli,
• Abstract要約: 我々は、Qiskit Natureの量子解法を原子シミュレーション環境(ASE)に統合する。 この結合により、変分量子ソルバ(VQE)とその適応型(ADAPT-VQE)を使用することができる。 その結果、適応型変分量子アルゴリズムは原子論モデリングワークフロー内で安定かつ化学的に有意な力を与えることができることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: In this work, we present the integration of Qiskit Nature's quantum chemistry solvers into the Atomic Simulation Environment (ASE), enabling hybrid quantum-classical workflows for force-driven atomistic simulations. This coupling allows the use of the Variational Quantum Eigensolver (VQE) and its adaptive variant (ADAPT-VQE) not only for ground-state energy calculations, but also for geometry optimisation, vibrational frequency analysis, strain evaluation, and molecular dynamics, all managed through ASE's calculator interface. By applying ADAPT-VQE to multi-electron systems such as BeH2, we obtain vibrational and structural properties in close agreement with high-level classical CCSD calculations within the same minimal basis. These results demonstrate that adaptive variational quantum algorithms can deliver stable and chemically meaningful forces within an atomistic modelling workflow, enabling downstream applications such as molecular dynamics and active-learning accelerated simulations.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,Qiskit Natureの量子化学解法を原子シミュレーション環境(ASE)に統合し,力駆動原子論シミュレーションのためのハイブリッド量子古典ワークフローを実現する。 この結合により、変動量子固有解器(VQE)とその適応変種(ADAPT-VQE)は基底状態エネルギー計算だけでなく、幾何最適化、振動周波数解析、ひずみ評価、分子動力学にも利用でき、これらは全てASEの電卓インタフェースで管理されている。 ADAPT-VQE をBeH2 などの多電子系に適用することにより,高次古典型 CCSD 計算とほぼ一致する振動特性と構造特性が得られる。 これらの結果は、適応型変分量子アルゴリズムが原子論モデリングワークフロー内で安定かつ化学的に有意な力を与え、分子動力学や能動的学習加速シミュレーションのような下流の応用を可能にすることを示した。

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