論文の概要: Implementation Possibility of Quantum Simulation for Quantum Molecular Dynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.17261v1
• Date: Tue, 18 Aug 2026 01:35:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-08-19 21:40:53.179673
• Title: Implementation Possibility of Quantum Simulation for Quantum Molecular Dynamics
• Title（参考訳）: 量子分子動力学における量子シミュレーションの実装可能性
• Authors: Xingyu Zhang, Weijia Guo, Jinke Yu, Qingyong Meng,
• Abstract要約: 量子分子動力学における量子シミュレーションの実装可能性について検討する。 本研究では,(1) 量子シミュレータとターゲット分子系の共役関係,(2) 量子アルゴリズムにおける波動関数対応,(3) 実数値古典アルゴリズムから生じる問題について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.49362705056486
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this work, we explore the implementation possibility of quantum simulation for quantum molecular dynamics, in particular for reaction dynamics, though several implementations have already reported through quantum-classical mixed simulations ({\it Acc. Chem. Res.} {\bf 54} (2021), 4229 and {\it J. Phys. Chem. Lett.} {\bf xx} (2026), XXXX). To analyze this aspect, we examine (1) the conjugacy relation between quantum simulator and the target molecular system, (2) the wave function correspondence in quantum algorithm and classical algorithm for multi-dimensional dynamics, (3) problems arisen from real-valued classical algorithms, and finally (4) geometric phase arisen from the separation among the degrees of freedom (DOFs). As is well known, the aforementioned first and second points play fundamental roles in quantum simulation of quantum many-body systems, and the third and fourth points are theoretical issues that might introduce problems in classical and quantum computing. In this work, we mainly focus on the third and fourth points by analysis of the first two points by reviewing previously reported quantum-classical mixed implementations of quantum simulation. We also consider gauge freedom in high-dimensional quantum molecular dynamics that has been introduced recently, and then discuss possibility of advantages and disadvantages of quantum simulation for molecular reaction dynamics.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子分子動力学,特に反応力学に対する量子シミュレーションの実装可能性について検討するが,いくつかの実装は量子古典混合シミュレーション({\it Acc)を通じて既に報告されている。 Chem Res! bf 54} (2021), 4229 and {\it J. Phys。 Chem Lett! bf xx} (2026), XXXX)。 この側面を解析するために,(1) 量子シミュレータと対象分子系の共役関係,(2) 量子アルゴリズムにおける波動関数対応,(3) 実数値古典アルゴリズムから発生する問題,(4) 自由度(DOF)の分離から生じる幾何学的位相について検討する。 量子多体系の量子シミュレーションにおいて、上記の第1点と第2点が基本的役割を果たし、第3点と第4点が古典的および量子コンピューティングの問題を提起する理論的問題である。 本研究は,第3点と第4点に着目し,量子シミュレーションの量子-古典混合実装を概説することによって,第1点と第2点の分析を行う。 また、近年導入された高次元量子分子動力学におけるゲージ自由度を考察し、分子反応力学における量子シミュレーションの利点とデメリットの可能性について議論する。

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