論文の概要: Quantum resource reduction for quantum-centric supercomputing via correlated mean-field downfolding framework
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.08675v1
- Date: Sat, 09 May 2026 04:22:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-12 23:28:49.806497
- Title: Quantum resource reduction for quantum-centric supercomputing via correlated mean-field downfolding framework
- Title（参考訳）: 相関平均場ダウンフォールディングフレームワークによる量子中心超計算のための量子リソース削減
- Abstract要約: 1体Mller-Plesset 2次摂動理論(OBMP2)に基づく1体ダウンフォールディング(OBDF)を組み合わせたハイブリッド量子古典法を提案する。
我々は OBDF-SQD を cc-pVDZ ベースで ceH6 鎖, 環, 格子系および ceN2 分子の曲線上でベンチマークし, 標準手法と活性空間 SQD (CAS-SQD) との比較を行った。
単体ダウンフォールディング補正の単純さは、既存の量子埋め込みにおける周期的固体へのアプローチを簡単にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present OBDF-SQD, a hybrid quantum-classical method that combines one-body downfolding~(OBDF) based on one-body Møller--Plesset second-order perturbation theory (OBMP2) with sample-based quantum diagonalization~(SQD) for use in quantum-centric supercomputing~(QCS). In this approach, OBMP2 is executed classically to fold dynamical correlation from external orbitals into a renormalized one-body operator, yielding an effective active-space Hamiltonian that retains the same operator structure as the bare Hamiltonian and therefore requires no additional quantum circuit resources. SQD is then applied to this effective Hamiltonian, where, in this work, the quantum sampling is performed via the Qiskit Aer simulator rather than actual quantum hardware. We benchmark OBDF-SQD on dissociation curves of \ce{H6} chain, ring, and lattice systems and the \ce{N2} molecule in the cc-pVDZ basis, comparing against standard methods and active-space SQD (CAS-SQD). We observed that OBDF-SQD consistently improves upon CAS-SQD with the same active space. The simplicity of the one-body downfolding correction also makes the approach straightforwardly extensible to periodic solids within existing quantum embedding frameworks
- Abstract（参考訳）: 本稿では, 単体Møller-Plesset 2次摂動理論(OBMP2)とサンプルベース量子対角化理論(SQD)を組み合わせ, 量子中心超解法(QCS)における一体ダウンフォールディング~(OBDF)のハイブリッド量子古典的手法であるOBDF-SQDを提案する。
このアプローチでは、OBMP2は古典的に、外部軌道からの動的相関関係を正規化された1体作用素に折り畳み、素ハミルトニアンと同じ作用素構造を保持し、従って追加の量子回路資源を必要としない効果的な活性空間ハミルトニアンを生成する。
SQD はこの実効ハミルトニアンに適用され、量子サンプリングは実際の量子ハードウェアではなく Qiskit Aer シミュレータを用いて行われる。
本稿では, OBDF-SQD を cc-pVDZ 系における \ce{H6} 鎖, 環, 格子系の解離曲線, および \ce{N2} 分子の解離曲線について, 標準法および活性空間 SQD (CAS-SQD) と比較した。
OBDF-SQDは同一の活性空間を持つCAS-SQDに対して一貫して改善されている。
単体ダウンフォールディング補正の単純さにより、既存の量子埋め込みフレームワーク内の周期的固体へのアプローチも容易に拡張できる。
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