論文の概要: Rapid Dissipative Ground State Preparation at Chemical Transition States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.11603v1
• Date: Thu, 12 Feb 2026 05:46:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-13 21:07:25.656417
• Title: Rapid Dissipative Ground State Preparation at Chemical Transition States
• Title（参考訳）: 化学遷移状態における急速散逸基底状態の調製
• Authors: Thomas W. Watts, Soumya Sarkar, Daniel Collins, Nam Nguyen, Luke Quezada, Michael J. Bremner, Samuel J. Elman,
• Abstract要約: 本稿では,反応経路自体を計算的プリミティブとして扱うことにより,この構造を利用する散逸的基底状態準備のためのプロトコルを提案する。 本プロトコルでは, プロクレスト配向軌道回転を用いた離散化反応座標に沿って, 抽出可能な形状で調製された状態が伝播し, 工学的散逸冷却により安定化する手法を用いる。 強相関状態における局所的固有状態熱化仮説(ETH)ドリフト条件を満たす反応経路について,N_o$軌道を持つ化学系の基底状態が全ゲート複雑度を持つエネルギー誤差$_E$となることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.732179873286638
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Simulating chemical reactions is a central challenge in computational chemistry, characterized by an uneven difficulty profile: while equilibrium reactant and product geometries are often classically tractable, intermediate transition states frequently exhibit strong correlation that defies standard approximations. We present a protocol for dissipative ground state preparation that exploits this structure by treating the reaction path itself as a computational primitive. Our protocol uses an approach where a state prepared at a tractable geometry is propagated along a discretized reaction coordinate using Procrustes-aligned orbital rotations and stabilized by engineered dissipative cooling. We show that for reaction paths satisfying a localized Eigenstate Thermalization Hypothesis (ETH) drift condition in the strongly correlated regime, the algorithm prepares ground states of chemical systems with $N_o$ orbitals to an energy error $ε_E$ with a total gate complexity scaling as $\widetilde{O}(N_o^{3}/ε_E)$. We provide logical resource estimates for benchmark systems including FeMoco, Cytochrome P450, and Ru-based carbon capture catalysts.
• Abstract（参考訳）: 化学反応のシミュレーションは計算化学における中心的な課題であり、不均一な難易度プロファイルによって特徴づけられる: 平衡反応と積ジオメトリーはしばしば古典的に牽引可能であるが、中間遷移状態はしばしば標準近似に反する強い相関を示す。 本稿では,反応経路自体を計算的プリミティブとして扱うことにより,この構造を利用する散逸的基底状態準備のためのプロトコルを提案する。 本プロトコルでは, プロクレスト配向軌道回転を用いた離散化反応座標に沿って, 抽出可能な形状で調製された状態が伝播し, 工学的散逸冷却により安定化する手法を用いる。 強相関状態における局所的固有状態熱化仮説(ETH)ドリフト条件を満たす反応経路について、このアルゴリズムは、N_o$軌道を持つ化学系の基底状態を、合計ゲート複雑性を$\widetilde{O}(N_o^{3}/ε_E)$とするエネルギー誤差に設定する。 本研究では,FeMoco,Cytochrome P450,Ru系炭素捕獲触媒などのベンチマークシステムに対して,論理的資源推定を行う。

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