論文の概要: Applications of quantum annealing to magnetic dipole hyperfine structure constants: First results beyond energies for atoms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.20166v1
- Date: Thu, 18 Jun 2026 12:33:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-19 18:23:39.852623
- Title: Applications of quantum annealing to magnetic dipole hyperfine structure constants: First results beyond energies for atoms
- Title（参考訳）: 量子アニールの磁気双極子超微細構造定数への応用:原子のエネルギーを超える最初の結果
- Authors: Boni Paul, Subimal Deb, Per Jönsson, Jörgen Ekman, Bhanu Pratap Das,
- Abstract要約: 磁気双極子双極子超微細構造(HFS)定数の最初の結果は、D-Waveの量子ハードウェア上の量子アニール固有解法(QAE)アルゴリズムの修正版を用いて、中性$mathrmLi$、Li-like $mathrmBe$、中性$mathrmNa$、Na-like $mathrmMg$である。
- 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 report the first results of the magnetic dipole hyperfine structure (HFS) constants of neutral $\mathrm{Li}$, Li-like $\mathrm{Be}$, neutral $\mathrm{Na}$, and Na-like $\mathrm{Mg}$ using a modified version of the Quantum Annealer Eigensolver (QAE) algorithm on D-Wave's quantum hardware. The results are benchmarked against relativistic configuration interaction with multiconfiguration Dirac Hartree-Fock (MCDHF) calculations using the General-purpose Relativistic Atomic Structure Package (GRASP), and simulated annealing. In our modified QAE, a zooming-and-sigma-annealing approach with a floating-point encoding scheme is adopted to estimate the ground-state eigenvalue and eigenvector of the relativistic Dirac-Coulomb Hamiltonian matrices ($H_{\mathrm{DC}}$) constructed from 11 or fewer configuration state functions (CSFs). For calculations with extended correlation orbital sets, we applied a CSF truncation scheme, retaining only CSFs (up to 12) that make significant contributions to the ground-state wavefunction. Our modified QAE precision is kept limited to three decimal places (up to 10 qubits). Hardware demonstrations on the D-Wave quantum processing unit (QPU) yielded results that were completely consistent with GRASP (at the chosen precision) in determining the magnetic dipole HFS constants, with accuracy varying across systems and $H_{\mathrm{DC}}$ matrix dimensions.
- Abstract（参考訳）: 我々は、D-Waveの量子ハードウェア上の量子アナラー固有ソルバー(QAE)アルゴリズムの修正版を用いて、中性$\mathrm{Li}$, Li-like $\mathrm{Be}$, neutral $\mathrm{Na}$, Na-like $\mathrm{Mg}$の磁気双極子超微細構造(HFS)定数の最初の結果を報告する。
その結果, 汎用相対論的原子構造パッケージ (GRASP) を用いたマルチコンフィグレーション・ディラック・ハーツリー・フォック (MCDHF) 計算とアニーリングのシミュレーションによる相対論的構成相互作用を比較検討した。
修正QAEでは、11以上の構成状態関数(CSF)から構築した相対論的ディラック・クーロン・ハミルトン行列(H_{\mathrm{DC}}$)の基底状態固有値と固有ベクトルを推定するために、浮動小数点符号化方式によるズーム・アンド・シグマアニーリング手法を採用した。
相関軌道を拡張した計算では、基底状態の波動関数に大きく寄与するCSF(最大12個)のみを保持するCSFトランケーション方式を適用した。
修正されたQAE精度は3つの10ビット(最大10キュービット)に制限される。
D-Wave量子処理ユニット(QPU)のハードウェアデモでは、GRASP(選択された精度で)と完全に一致した結果が得られ、磁気双極子HFS定数が決定され、精度はシステムによって異なり、行列次元は$H_{\mathrm{DC}}$である。
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