論文の概要: Mamba Quantum Eigensolver (MQE): A Selective State Space Model for Scalable Ground State Simulations in Quantum Chemistry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.29779v1
• Date: Wed, 21 Oct 2026 14:07:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-23 09:50:43.254194
• Title: Mamba Quantum Eigensolver (MQE): A Selective State Space Model for Scalable Ground State Simulations in Quantum Chemistry
• Title（参考訳）: Mamba Quantum Eigensolver (MQE): 量子化学におけるスケーラブルな基底状態シミュレーションのための選択的状態空間モデル
• Abstract要約: 我々は,Transformerをプロセス演算子シーケンスに置き換えたMamba Quantum Eigensolver(Mamba-QE)を,線形$mathcalO(L)$複雑性で導入する。 Mamba-QEは、複雑な分子系の量子シミュレーションのための堅牢でスケーラブルな基盤を確立しながら、高い表現力を維持している。
• 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: Predicting molecular electronic structure using Quantum Computing approaches is a challenge in Computational Chemistry. Traditional Variational Quantum Eigensolvers (VQEs) are typically hindered by optimization challenges. The alternative Generative Quantum Eigensolver (GQE) mitigates this by reformulating ground-state search as discrete sequence generation, but its Transformer backbone suffers from quadratic computational complexity, bottlenecking scalability for larger molecules. To address this, we introduce the Mamba Quantum Eigensolver (Mamba-QE), which replaces the Transformer with a Selective State Space Model (SSM) to process operator sequences with linear $\mathcal{O}(L)$ complexity. Additionally, we integrate a distance-conditioned mechanism enabling the direct prediction of complete potential energy surfaces (PES). Evaluated on the $H_2$ molecule, Mamba-QE reproduces Full Configuration Interaction (FCI) reference energies well within chemical accuracy, achieving an energy error below $3\times10^{-6}$ Ha across 16 geometries with zero variational violations. Mamba-QE maintains high expressive power while establishing a robust, scalable foundation for quantum simulations of complex molecular systems.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングアプローチによる分子電子構造の予測は計算化学における課題である。 従来の変分量子固有解法(VQE)は、最適化の課題によって妨げられるのが一般的である。 代替の生成量子固有解法(GQE)は、基底状態探索を離散シーケンス生成として再構成することでこれを緩和するが、Transformerのバックボーンは2次計算の複雑さに悩まされ、より大きな分子のスケーラビリティがボトルネックとなる。 これを解決するために,変換器を選択状態空間モデル(SSM)に置き換えたMamba Quantum Eigensolver (Mamba-QE)を導入し,演算子列を線形$\mathcal{O}(L)$の複雑性で処理する。 さらに、完全ポテンシャルエネルギー面(PES)の直接予測を可能にする距離条件機構を統合する。 H_2$分子で評価すると、Mamba-QEはFCI(Full Configuration Interaction)参照エネルギーを化学的精度で再現し、変分違反のない16の測地で3-times10^{-6}$ Ha以下のエネルギー誤差を達成する。 Mamba-QEは、複雑な分子系の量子シミュレーションのための堅牢でスケーラブルな基盤を確立しながら、高い表現力を維持している。

関連論文リスト

• SpinGQE: A Generative Quantum Eigensolver for Spin Hamiltonians [42.007194397302825]
  基底状態探索は量子コンピューティングの中心である。 我々は、生成量子固有ソルバフレームワークをスピンハミルトニアンに拡張したSpinGQEを提案する。 我々は、低エネルギー状態を生成する量子回路について学ぶために、トランスフォーマーベースのデコーダを用いる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-25T13:38:15Z)
• 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)
• The Quantum Ensemble Variational Optimization Algorithm: Applications to Molecular Inverse Design [0.0]
  本稿では,QEVO(Quantum Ensemble Variational Optimization)法を提案する。 QEVOは分子構造を、重ね合わせ状態からパウリ弦とサンプルの正規直交基底に効率的にマッピングする。 分子設計におけるQEVOの可能性を示す数値シミュレーションを行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-08-21T18:00:12Z)
• Quantum Generative Diffusion Model: A Fully Quantum-Mechanical Model for Generating Quantum State Ensemble [40.06696963935616]
  本稿では,量子生成拡散モデル (QGDM) を単純かつエレガントな量子モデルとして紹介する。 QGDMはQGAN(Quantum Generative Adversarial Network)よりも高速な収束を示す 混合状態発生ではQGANよりも53.02%高い忠実性が得られる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-13T10:56:34Z)
• H\"uckel Molecular Orbital Theory on a Quantum Computer: A Scalable System-Agnostic Variational Implementation with Compact Encoding [0.0]
  H"ハッケル分子軌道(HMO)理論は、π電子系の電子構造を半経験的に扱う。 量子コンピュータ上でのHMO理論のスケーラブルなシステムに依存しない実行について報告する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-04T16:44:53Z)
• Differentiable matrix product states for simulating variational quantum computational chemistry [6.954927515599816]
  本稿では,変分量子固有解法(VQE)の並列化可能な古典シミュレータを提案する。 我々のシミュレーターは量子回路の進化を古典的自己微分フレームワークにシームレスに統合する。 応用として、我々のシミュレーターを用いて、一般的なHF、LiH、H$Oなどの小分子と、最大40ドルの量子ビットを持つより大きな分子であるCO$$、BeH$、H$_4$を研究する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-15T08:36:26Z)
• Optimizing Electronic Structure Simulations on a Trapped-ion Quantum Computer using Problem Decomposition [41.760443413408915]
  量子リソースの最小化に重点を置いたエンドツーエンドパイプラインを,精度を維持しながら実験的に実証した。 密度行列埋め込み理論を問題分解法として、イオントラップ量子コンピュータを用いて、電子を凍結せずに10個の水素原子の環をシミュレートする。 我々の実験結果は、量子ハードウェア上で大きな分子を正確にシミュレートする問題分解の可能性の早期実証である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-14T01:47:52Z)
• Gate-free state preparation for fast variational quantum eigensolver simulations: ctrl-VQE [0.0]
  VQEは現在、短期量子コンピュータ上で電子構造問題を解決するためのフラッグシップアルゴリズムである。 本稿では、状態準備に使用される量子回路を完全に取り除き、量子制御ルーチンに置き換える代替アルゴリズムを提案する。 VQEと同様に、最適化された目的関数は、量子ビットマップされた分子ハミルトニアンの期待値である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-10T17:53:09Z)
• Simulating nonnative cubic interactions on noisy quantum machines [65.38483184536494]
  量子プロセッサは、ハードウェアに固有のものではないダイナミクスを効率的にシミュレートするためにプログラムできることを示す。 誤差補正のないノイズのあるデバイスでは、モジュールゲートを用いて量子プログラムをコンパイルするとシミュレーション結果が大幅に改善されることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-15T05:16:24Z)

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。