論文の概要: Large-scale NMR simulation on a trapped-ion quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.17102v1
• Date: Tue, 15 Sep 2026 12:34:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-16 14:56:08.52314
• Title: Large-scale NMR simulation on a trapped-ion quantum computer
• Title（参考訳）: トラップイオン量子コンピュータにおける大規模NMRシミュレーション
• Abstract要約: ベンチマーク分子1,2-di-tert-butyl-diphosphaneのエンドツーエンド,大規模ディジタルNMRシミュレーションを実証した。 我々は, 実効的な21スピンモデルのトロッタライズされたリアルタイム進化を実現するため, ハードウェア効率の低減を実現した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Simulating nuclear magnetic resonance (NMR) spectra is a promising application of quantum simulation. Using Quantinuum's System Model H2, a trapped-ion quantum computer, we demonstrate an end-to-end, large-scale digital NMR simulation of a classically challenging benchmark molecule, 1,2-di-tert-butyl-diphosphane. We implement a hardware-efficient reduction of the nuclear-spin Hamiltonian, enabling Trotterized real-time evolution of an effective 21-spin model with tailored error suppression to reduce the effects of device noise. The reconstructed liquid-state proton NMR spectrum agrees with classical reference calculations and reproduces key spectroscopic features that previous quantum hardware demonstrations did not capture. Given the widespread use of NMR in chemical analysis and industrial research, these results advance digital quantum simulation of NMR spectra towards practical quantum utility.
• Abstract（参考訳）: 核磁気共鳴(NMR)スペクトルのシミュレーションは量子シミュレーションの有望な応用である。 量子化量子コンピュータであるQuantinuumのシステムモデルH2を用いて、古典的に挑戦的なベンチマーク分子1,2-di-tert-butyl-diphosphaneのエンドツーエンドの大規模デジタルNMRシミュレーションを実演する。 そこで本研究では, デバイスノイズの低減を図るため, ハードウェア効率の低減を実現し, デバイスノイズの低減を図った21スピンモデルの有効性を実時間で実現した。 再構成された液体-状態プロトンNMRスペクトルは古典的な基準計算と一致し、以前の量子ハードウェアの実証では捉えられなかった重要な分光特性を再現する。 化学分析と工業研究にNMRが広く用いられていることを踏まえ、これらの結果はNMRスペクトルのデジタル量子シミュレーションを実用的な量子ユーティリティへ進める。

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