論文の概要: Correction scheme for total energy obtained on fault-tolerant quantum computer via quantum dominant orbital selection and subspace dynamical correlation methods

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.02715v1
• Date: Tue, 03 Mar 2026 08:10:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-04 21:38:10.703184
• Title: Correction scheme for total energy obtained on fault-tolerant quantum computer via quantum dominant orbital selection and subspace dynamical correlation methods
• Title（参考訳）: 量子支配軌道選択と部分空間力学相関法によるフォールトトレラント量子コンピュータ上で得られた全エネルギーの補正スキーム
• Authors: Nobuki Inoue, Hisao Nakamura,
• Abstract要約: 本稿では、フォールトトレラント量子コンピュータと古典計算を統合するハイブリッドアプローチを用いて、分子エネルギーを正確に評価する実用的な方法を提案する。 我々の手法は、量子データを読み出すための膨大な作業に苦しめられず、大規模で複雑な分子系を効率的に計算する可能性を実証している。
• 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: We propose a practical method for accurately evaluating molecular energies using a hybrid approach that integrates fault-tolerant quantum computers with classical computing. Our scheme comprises two complementary methods: quantum dominant orbital selection (QDOS) and subspace dynamical correlation (SDC). The QDOS method extracts only the relevant active orbitals from the complete active space (CAS) configuration interaction (CI) state on a quantum computer, thereby defining a more compact active space suitable for subsequent classical CASCI calculations. The SDC method evaluate correction of dynamical correlation of the CASCI obtained by quantum computing by using the compact CASCI state, which can be handled by classical computing. To demonstrate that the CAS energy resulting from the quantum computation is post-corrected by the SDC method, we examine the two frameworks, multi-reference perturbation theory and tailored coupled-cluster theory, for the SDC method. Our scheme does not suffer from massive task to read out quantum data readout and demonstrates the potential to efficiently compute large, complex molecular systems by leveraging quantum-classical hybrid computation with reasonable computational resources.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、フォールトトレラント量子コンピュータと古典計算を統合するハイブリッドアプローチを用いて、分子エネルギーを正確に評価する実用的な方法を提案する。 提案手法は,量子支配軌道選択法 (QDOS) と部分空間力学相関法 (SDC) の2つの相補的手法からなる。 QDOS法は、量子コンピュータ上の完全な活性空間(CAS)構成相互作用(CI)状態から関連する活性軌道のみを抽出し、その後の古典的CASCI計算に適したよりコンパクトな活性空間を定義する。 SDC法は,量子コンピューティングによって得られたCASCIの動的相関を,古典計算で扱えるコンパクトなCASCI状態を用いて補正する。 量子計算から生じるCASエネルギーがSDC法により後補正されることを実証するため,SDC法に対して,マルチ参照摂動理論と共役クラスタ理論の2つの枠組みについて検討した。 提案手法は, 量子データの読み出しに苦慮せず, 量子古典ハイブリッド計算を合理的な計算資源で活用することにより, 大規模で複雑な分子系を効率的に計算する可能性を実証する。

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