論文の概要: Quantum Computing Enabled ab initio Molecular Dynamics Simulations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.28548v1
• Date: Thu, 30 Jul 2026 17:17:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-31 21:37:00.689291
• Title: Quantum Computing Enabled ab initio Molecular Dynamics Simulations
• Title（参考訳）: ab初期分子動力学シミュレーションが可能な量子コンピューティング
• Authors: Susanta Das, Subhamoy Bhowmik, Zhen Li, Milana Bazayeva, Danil Kaliakin, Akhil Shajan, Kenneth M. Merz,
• Abstract要約: 化学に着想を得たLUCJアンザッツからの量子測定を後処理するAIMD(ab initio molecular dynamics)の量子古典的ワークフローを実証する。 正確なベンチマークとして、STO-3Gベースでフル構成相互作用決定式(FCI)を用いる。 ガス相ベンチマークでは、SQDはFCI基準の1kcal mol$-1$以内までFCIエネルギーと勾配を再現する。 明解QM/MMシミュレーションでは、SQDはFCIエネルギーゆらぎとRMS勾配プロファイルに一致し、溶質を再現することでこの合意を維持している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1749474793330483
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We demonstrate a quantum-classical workflow for ab initio molecular dynamics (AIMD) in which quantum measurements from a chemistry-inspired LUCJ ansatz are post-processed using Sample-based Quantum Diagonalization (SQD) to recover determinant subspaces and deliver energies and analytical nuclear gradients for dynamics. As an exact benchmark, we use full configuration interaction (FCI) in the STO-3G basis, enabling a direct assessment of the accuracy of SQD. In gas-phase benchmarks, SQD reproduces FCI energies and gradients to within 1 kcal mol$^{-1}$ of the FCI reference and yields stable AIMD trajectories. In explicit-solvent QM/MM simulations, SQD retains this agreement, matching FCI energy fluctuations and RMS gradient profiles and reproducing solute-solvent structure as quantified by radial distribution functions. Overall, these benchmarks establish LUCJ+SQD as a practical route for integrating current quantum hardware into QM/MM molecular dynamics and provide an early demonstration of condensed-phase QM/MM dynamics driven by a quantum electronic-structure engine.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,Ab initio molecular dynamics (AIMD) の量子古典的ワークフローを,化学に着想を得たLUCJアンサッツの量子測定をSQD (Sample-based Quantum Diagonalization) を用いて後処理し,決定部分空間を復元し,動力学にエネルギーと解析的核勾配を提供する。 正確なベンチマークとして、STO-3Gベースでフル構成インタラクション(FCI)を使用して、SQDの精度を直接評価する。 ガス相ベンチマークでは、SQDはFCI基準の1kcal mol$^{-1}$の範囲でFCIエネルギーと勾配を再現し、安定したAIMD軌道を生成する。 明示的なQM/MMシミュレーションでは、SQDはFCIエネルギーゆらぎとRMS勾配プロファイルを一致させ、放射分布関数によって定量化された溶質-溶質構造を再現することで、この合意を維持している。 全体として、これらのベンチマークは、現在の量子ハードウェアをQM/MM分子動力学に統合するための実用的な方法としてLUCJ+SQDを確立し、量子電子構造エンジンによって駆動される凝縮相QM/MM動力学の初期の実演を提供する。

関連論文リスト

• A unified quantum computing quantum Monte Carlo framework through structured state preparation [0.0]
  量子コンピューティング 量子モンテカルロ (QCQMC) を基底状態エネルギー推定を超えて拡張する。 QCQMCは変分高速フォワードと変分単元行列演算子(VUMPO)を介して励起状態スペクトルに対処可能であることを示す。 分子、凝縮マター、核構造、グラフ最適化問題に関するベンチマークでは、QMC拡散のステップが基礎となる状態準備法のエネルギー精度を一貫して改善することを明らかにしている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-26T15:59:54Z)
• Meta-Learning for GPU-Accelerated Quantum Many-Body Problems [4.389004133872784]
  LSTM-FCメタ初期化モジュールは, 化学領域と物理領域の両方において, VQE (Vari Quantum Eigensolver) の実用化範囲を拡大できることを示す。 化学系では、PySCF由来の分子ハミルトニアンの基底状態エネルギーを予測し、分子サイズで良好なO(N2)スケーリングを維持しながらFCI精度に近い。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-17T16:40:30Z)
• Quantum Simulation of Ligand-like Molecules through Sample-based Quantum Diagonalization in Density Matrix Embedding Framework [0.0]
  この研究は密度行列埋め込み理論(DMET)とサンプルベースの量子対角化(SQD)を組み合わせて、自然配位子のような分子の基底状態エネルギーを計算する。 組込みハミルトンはIBMのイーグルR3超伝導量子ハードウェア上で解決される。 その結果, 試料ベースの量子法は, 強固な埋め込みフレームワークと統合された場合, 化学的に関連する分子系のシミュレーションに向けて, 確実に量子計算を拡張できることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-11-27T06:50:52Z)
• Stabilizer Rényi Entropy and its Transition in the Coupled Sachdev-Ye-Kitaev Model [21.14519574861178]
  安定化器R'enyi Entropy(SRE)を用いた量子魔法の研究 熱力学量では検出できないSREの内在的な遷移を明らかにする。 熱力学限界における強相関フェルミオン系におけるSREの研究の道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-22T07:08:35Z)
• Qumode-Based Variational Quantum Eigensolver for Molecular Excited States [43.148034499498586]
  分子励起状態を計算するためのハイブリッド量子古典アルゴリズムであるQumode Subspace Variational Quantum Eigensolver (QSS-VQE)を紹介する。 本研究では, ジヒドロゲンおよびシトシンの円錐交差を含む分子励起状態のシミュレーションによるQSS-VQEの性能を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-05T00:53:51Z)
• Observation and Modulation of the Quantum Mpemba Effect on a Superconducting Quantum Processor [22.152087534616076]
  非平衡量子多体系では、量子Mpemba効果(QME)が反直観現象として現れる。 超伝導プロセッサを用いたQMEの観測と制御について報告する。 本研究は、複数の制御可能なパラメータを持つ超伝導体上でのフレキシブルQME変調の最初の実演である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-11T07:35:26Z)
• Quantum-Centric Alchemical Free Energy Calculations [1.6741394365746018]
  本研究は,本法を用いて構成相互作用(CI)シミュレーションを組み込むことで,アルケミカルフリーエネルギ(AFE)予測の精度を向上させることを目的とする。 A) PySCFバックエンドを経由して、従来のコンピューティングリソースを使用したフル構成インタラクション(FCI)、B)量子中心のサンプルベース量子対角化(SQD)ワークフローをQiskit経由で実行する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-25T20:50:40Z)
• Efficient charge-preserving excited state preparation with variational quantum algorithms [33.03471460050495]
  本稿では、対称性と対応する保存電荷をVQDフレームワークに組み込むために設計された電荷保存型VQD(CPVQD)アルゴリズムを紹介する。 その結果、高エネルギー物理学、核物理学、量子化学への応用が示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-18T10:30:14Z)
• A self-consistent field approach for the variational quantum eigensolver: orbital optimization goes adaptive [52.77024349608834]
  適応微分組立問題集合型アンザッツ変分固有解法(ADAPTVQE)における自己一貫したフィールドアプローチ(SCF)を提案する。 このフレームワークは、短期量子コンピュータ上の化学系の効率的な量子シミュレーションに使用される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-21T23:15:17Z)
• Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers [63.277656713454284]
  VQEとADAPT-VQEの精度をベンチマークし、電子基底状態とポテンシャルエネルギー曲線を計算する。 どちらの手法もエネルギーと基底状態の優れた推定値を提供する。 勾配に基づく最適化はより経済的であり、勾配のない類似シミュレーションよりも優れた性能を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:52:04Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。