論文の概要: Coherent Floquet quantum reservoirs for molecular property prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.11071v1
- Date: Thu, 10 Sep 2026 04:27:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-11 23:53:35.21105
- Title: Coherent Floquet quantum reservoirs for molecular property prediction
- Title(参考訳): 分子特性予測のためのコヒーレントフロケット量子貯水池
- Abstract要約: 量子貯水池計算(QRC)は、量子力学を用いて、訓練された古典的読み出しを通じて入力履歴を予測する。
DTCを基盤とした貯留層構造を構築し,分子特性を構造的および動的観測から予測する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.126126867103522
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum reservoir computing (QRC) uses quantum dynamics to represent input histories for prediction through a trained classical readout. Discrete time crystals (DTCs) exhibit robust subharmonic responses under periodic driving, and previous work has used their dynamics to construct DTC-QRC. Here we construct a DTC-based reservoir architecture to predict molecular properties from structural and dynamical observations. Coherent Floquet evolution processes local molecular graph events and surface-hopping frames, while controlled reset regulates the contribution of earlier inputs. Measurements at the end of each input sequence yield a feature vector of fixed dimension. Trained classical decoders use this vector for inhibitor-activity and blood--brain-barrier permeability classification and electronic-gap forecasting, while the reservoir parameters remain fixed during training. With matched input lengths and output widths, DTC-QRC outperforms echo-state networks on long-prefix graph classification and the studied ethene gap forecasting tasks. Dephasing lowers performance in both applications, consistent with a role for coherent propagation. Experiments on the Quafu superconducting quantum cloud platform show that pair observables retain task information under device noise. The architecture provides a common framework for molecular screening and time-resolved property prediction using quantum reservoir computing.
- Abstract(参考訳): 量子貯水池計算(QRC)は、量子力学を用いて、訓練された古典的読み出しを通じて入力履歴を予測する。
離散時間結晶(DTC)は周期駆動下で頑健なサブハーモニック応答を示しており、以前の研究ではそのダイナミクスを用いてDTC-QRCを構築している。
そこで我々は, 分子特性を構造的および動的観測から予測するために, DTCに基づく貯水池構造を構築した。
コヒーレントフロケ進化は局所的な分子グラフイベントと表面ホッピングフレームを処理し、制御されたリセットは初期の入力の寄与を調節する。
各入力シーケンスの最後に測定すると、固定次元の特徴ベクトルが得られる。
訓練された古典デコーダは、このベクターをインヒビター活性および血液脳関門透過性分類および電子ギャップ予測に使用し、トレーニング中に貯水池パラメータは固定されている。
一致した入力長と出力幅により、DTC-QRCは、長期前のグラフ分類と調査されたエスエンギャップ予測タスクにおいてエコー状態ネットワークより優れる。
Dephasingは両方のアプリケーションのパフォーマンスを低下させ、コヒーレントな伝搬の役割と一致させる。
Quafu超伝導量子クラウドプラットフォーム上での実験では、ペアオブザーバブルがデバイスノイズの下でタスク情報を保持していることが示されている。
このアーキテクチャは、分子スクリーニングと量子貯水池計算を用いた時間分解特性予測のための共通のフレームワークを提供する。
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