論文の概要: Variationally Compressing Quantum Circuits to Approximate Nonadiabatic Molecular Quantum Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.06122v1
- Date: Thu, 07 May 2026 12:30:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-08 22:27:11.768526
- Title: Variationally Compressing Quantum Circuits to Approximate Nonadiabatic Molecular Quantum Dynamics
- Title（参考訳）: 量子回路の変分圧縮による非線形分子量子ダイナミクスの近似
- Authors: Joshua M. Courtney, P. C. Stancil,
- Abstract要約: 量子シミュレーションは量子化学の分野に浸透し始めた。
潜在的な風景を表す深い回路を 調整して近似することは 現実の量子システムをシミュレートするのに 不可欠です
トロッター項保存反応速度係数の変動圧縮を示す。
- 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: Quantum simulation has begun to penetrate the field of quantum chemistry in hopes of efficiently calculating ground state energies and approximating real-time evolution. With modern research highlighting nonadiabatic dynamics, tunably approximating deep circuits representing potential landscapes becomes crucial for simulating real quantum systems. Variationally approximating unitaries allows for shallower circuits and accuracy tunable to hardware fidelity, so long as the observable quantities are preserved. We show the variational compression of Trotter terms preserve reaction rate coefficients via classical emulation of a hybrid quantum-classical optimization method, as well as fast-forwarded adiabatic dynamics on quantum hardware. Compressed circuits can be incorporated with product-formula-based time evolution to approximate dynamics of a particle in two coupled harmonic potentials, allowing tunability when removing high-cost qubit interactions. Approximate rate coefficients are recovered after substituting terms in a nonadiabatic dynamic process, giving proof-of-principle for observable preservation under variational optimization. Attention is paid to minimizing qubit and gate-count resources.
- Abstract（参考訳）: 量子シミュレーションは、基底状態のエネルギーを効率的に計算し、リアルタイムの進化を近似することを目的として、量子化学の分野に浸透し始めている。
現代の研究では、非断熱力学が強調されているため、潜在的な風景を表す深い回路を調整して近似することは、実際の量子システムをシミュレートするために重要である。
変分近似ユニタリは、観測可能な量が保存される限り、より浅い回路とハードウェアの忠実度に調整可能な精度を実現する。
本稿では,ハイブリッド量子古典最適化法の古典的エミュレーションによるトロッター項保存反応速度係数の変動圧縮と,量子ハードウェア上での高速な断熱力学について述べる。
圧縮回路は積形式に基づく時間発展を組み込んで、2つの結合された調和ポテンシャルの粒子の力学を近似し、高コストの量子ビット相互作用を除去するチューナビリティを実現する。
近似速度係数は、非断熱動的過程における項置換後に回復し、変分最適化の下で観測可能な保存の証明を与える。
キュービットとゲートカウントのリソースを最小限にするために注意が払われる。
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