論文の概要: Quantum-Computing Self-Consistent Kohn-Sham DFT: Plane-Wave-Orthonormalized Orbitals with a Dual-Basis Quantum Eigensolver

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.33934v1
• Date: Sun, 27 Sep 2026 21:23:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-04 15:33:26.680147
• Title: Quantum-Computing Self-Consistent Kohn-Sham DFT: Plane-Wave-Orthonormalized Orbitals with a Dual-Basis Quantum Eigensolver
• Title（参考訳）: 量子計算型自己整合Kohn-Sham DFT:二重基底量子固有解器を用いた平面波オルト正規化軌道
• Abstract要約: 量子コンピュータのための第一量子化全電子ポテンシャルコーン・シャム密度汎関数理論法を提案する。 古典的に最適化された量子回路固有解器を任意の正規直交基底で自己整合体(SCF)固有プロブレムに使用する。
• 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 present a first-quantization, all-electron, full-potential Kohn-Sham density functional theory method for quantum computers, based on a classically optimized quantum-circuit eigensolver for the self-consistent field (SCF) eigenproblems in any orthonormal basis. The plane-wave-orthonormalized-orbital (PWOO) basis combines plane waves with atomic orbitals (AOs) orthonormalized against them and one another. The eigensolver has a dual-basis form: after full-basis bootstrap steps, it solves each SCF step in a contracted basis of $K$ functions ($\lceil\log_2 K\rceil$ qubits), updated in the full basis when the residual outside it exceeds a threshold. For an H$_8$ chain (SVWN, $K=8$), the state-vector-emulated SCF agrees with classical calculations within 0.02 mHa for 32768 plane waves and PWOO bases up to cc-pVTZ; contraction changes these PWOO energies by at most 5.7 $μ$Ha. With emulated shot noise, the STO-3G PWOO SCF converges near the noise-free fixed point. On IonQ Forte-1, three-qubit-register readout reproduces the noise-free PWOO-AO energy difference within one standard deviation.
• Abstract（参考訳）: 古典的に最適化された自己整合体(SCF)固有プロブレムに対する量子回路固有解法に基づいて、量子コンピュータに対する第一量子化全電子、全ポテンシャルコーン・シャム密度汎関数法を提案する。 平面-軌道正規化軌道(PWOO)基底は、平面波と原子軌道(AOs)を直交正規化して互いに結合する。 固有解法は双対基底形式を持つ: 完全基底ブートストラップステップの後、各SCFステップを$K$関数(\lceil\log_2 K\rceil$ qubits)の契約ベースで解決し、残余が閾値を超えると、完全基底で更新する。 H$_8$ チェーン (SVWN, $K=8$) の場合、状態ベクトルエミュレートされた SCF は 32768 平面波の0.02 mHa と cc-pVTZ までの PWOO 基底の古典計算に一致する。 STO-3G PWOO SCFは、エミュレートされたショットノイズにより、ノイズのない固定点付近に収束する。 IonQ Forte-1では、3量子レジスタの読み出しは、ノイズのないPWOO-AOエネルギー差を1つの標準偏差で再現する。

関連論文リスト

• Applications of quantum annealing to magnetic dipole hyperfine structure constants: First results beyond energies for atoms [0.0]
  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。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-06-18T12:33:53Z)
• Spectral Anatomy of Quantum Gaussian Process Kernels [38.264196157340216]
  我々は,Nystrm近似誤差に束縛されたコーシー=シュワルツテール,有限サンプル分散抽出等式,およびエンフターゲット依存の最適エントロピーのキャラクタリゼーションを証明した。 診断はカーネルに依存しない: ハードウェア効率、マッチゲート、IQPのインハンドRBF/Matérn/RFF/deep-カーネルファミリはすべて同一の$S/log n$曲線に崩壊する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-05-29T07:41:14Z)
• Amplitude Encoding of Slater-Type Orbitals via Matrix Product States: Efficient State Preparation and Integral Evaluation on Quantum Hardware [0.0]
  スレーター型軌道(STO)は、原子波動関数の物理的に正しい記述を提供する。 本稿では,行列積状態(MPS)を用いた量子コンピュータ上でのSTOの振幅符号化に関する体系的研究を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-29T05:51:12Z)
• Generation of Schrödinger cat-like states via degenerate dual pump spontaneous four-wave mixing in a $χ^{(3)}$ microring resonator [46.07145155913717]
  理論上は、$(3)$ベースのマイクロリング共振器における双対ポンプ自発4波混合による非ガウス量子状態の生成について検討する。 非散逸的の場合、信号モード $hatb_3$ または $hata_3$ は、構造化された光子数分布を持つ明らかな非ガウス的特徴を示す。 マイクロリング共振器における二重励起自発4波混合は, 消散条件下での猫様状態の生成と制御に有望なプラットフォームであることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-16T17:45:58Z)
• Fault-tolerant simulation of the electronic structure using Projector Augmented-Waves and Bloch orbitals [43.936586633107396]
  本稿では、Bloch-orbital $k$-space構造とユニタリプロジェクタ拡張波増幅を組み合わせたBloch--UPAWフレームワークを提案する。 量子化に適した線形コンビネーション・オブ・ユニタリ分解回路とブロック符号化回路を導出する。 漸近的に、Toffoliのコストは$k$-meshの精製時に$mathcalO(N_k3)$、スーパーセルの拡張時に$mathcalO(N_a3.5)$とスケールする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-04-13T23:46:58Z)
• Orbital-free density functional theory with first-quantized quantum subroutines [0.0]
  確率的想像時間進化(PITE)を用いた軌道自由密度汎関数理論(OFDFT)を実現する量子古典ハイブリッドスキームを提案する。 PITEはOFDFTの一部に適用され、各自己整合体(SCF)反復におけるハミルトニアン基底状態を探索する。 ハミルトンの基底状態エネルギーを得るには、回路深さが$O(log N_mathrmg)$が必要である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-23T05:34:11Z)
• Unimon qubit [42.83899285555746]
  超伝導量子ビットは、量子コンピュータを実装する最も有望な候補の1つである。 本稿では,高非線形性,dc電荷雑音に対する完全な感度,フラックス雑音に対する感度,共振器内の1つのジョセフソン接合のみからなる単純な構造を結合した超伝導量子ビット型ユニモンについて紹介し,実演する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-11T12:57:43Z)
• Quantum simulation of $\phi^4$ theories in qudit systems [53.122045119395594]
  回路量子力学(cQED)システムにおける格子$Phi4$理論の量子アルゴリズムの実装について論じる。 quditシステムの主な利点は、そのマルチレベル特性により、対角的な単一量子ゲートでしかフィールドの相互作用を実装できないことである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-30T16:30:33Z)
• Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
  本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)
• Universal set of quantum gates for the flip-flop qubit in the presence of 1/f noise [0.0]
  フリップフロップ量子ビットに対する普遍的な量子ゲートセットを提案する。 実測的な1/fノイズがゲートの忠実度に及ぼす影響について検討した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-29T13:46:54Z)

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。