Towards Quantum Advantage in Chemistry

この論文は、古典プロセッサ上で量子ソルバーを用いてイリジウムや白金の有機金属錯体をシミュレーションした結果、iQCC アルゴリズムが既存の古典的手法を上回る精度を達成し、約 200 論理量子ビットが化学分野における量子優位性の発現閾値となることを示した。

Scott N. Genin, Ohyun Kwon, Seyyed Mehdi Hosseini Jenab, Seon-Jeong Lim, Taehyung Kim, Tae-Gon Kim, Rami Gherib, Angela F. Harper, Ilya G. Ryabinkin, Michael G. HelanderMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Direct Variational Calculation of Two-Electron Reduced Density Matrices via Semidefinite Machine Learning

この論文は、入力凸ニューラルネットワークと半正定値計画を組み合わせる「半正定値機械学習」手法を提案し、分子データから学習した境界情報を用いて高次正性条件を明示的に課さずに 2 電子縮退密度行列の直接変分計算の精度を向上させることを示しています。

Luis H. Delgado-Granados, David A. MazziottiMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Drifting to Boltzmann: Million-Fold Acceleration in Boltzmann Sampling with Force-Guided Drifting

本論文は、分子力場をドリフトモデルに統合する「Drifting Force Identity」を提唱し、座標空間と距離特徴空間のそれぞれに適した手法を開発することで、従来の分子動力学法に比べて百万倍の高速化を実現しつつ、ボルツマン分布からの分子コンフォメーション生成を単一ステップで高精度に行うことを可能にしました。

Pipi HuMon, 09 Ma🔬 physics

On the Reliability of AI Methods in Drug Discovery: Evaluation of Boltz-2 for Structure and Binding Affinity Prediction

本論文は、創薬における AI ツール「Boltz-2」の大規模評価を通じて、その予測速度の利点はあるものの、構造および結合親和性の精度が物理ベースの手法に劣り、リード化合物の同定には物理ベースの手法による検証と精査が不可欠であることを示しています。

Shunzhou Wan, Xibei Zhang, Xiao Xue, Peter V. CoveneyMon, 09 Ma🤖 cs.AI

Ramsey correlation spectroscopy with phase cycling using a single quantum sensor

この論文は、相関スペクトロスコピーと位相サイクリングを組み合わせた「RESOLUTE」と呼ばれる新しいプロトコルを提案し、単一量子センサー(NV 中心)の有効コヒーレンス時間を大幅に延長することで、従来の限界を超えた低周波磁気信号の検出を実現したことを報告しています。

Inbar Zohar, Santiago Oviedo-Casado, Andrej Denisenko, Rainer Stöhr, Amit FinklerMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

SAFT-P: A plaquette level perturbation for self-assembly in patchy colloids

この論文では、パッチ状コロイドの自己集合を記述するために、局所的なクラスターを結合する超粒子として扱い、従来の理論では失われるパッチのトポロジー情報を保持する「SAFT-P」という新しい統計的連合流体理論の拡張手法を提案し、シミュレーションを通じてその有効性を示しています。

Hamza Coban, Alfredo Alexander-KatzMon, 09 Ma🔬 physics

Real-Time Electron-Electron Scattering Dynamics in Plasmonic Nanostructures

本論文は、スクリーニングされた電子 - 電子相互作用に基づく Lindblad 量子ボルツマン方程式を実時間時間依存密度汎関数 tight-binding 法と結合した新たな手法を開発し、銀・金・アルミニウムナノクラスターにおけるプラズモン励起後の電子 - 電子散乱ダイナミクス、準粒子寿命、およびコヒーレンスの時間発展を原子数数百規模で自己無撞着に記述し、サイズやエネルギー依存性、および金における 5d 帯の影響を明らかにしたものである。

Yanze Wu, George C. SchatzMon, 09 Ma🔬 physics

Lost in Translation: Simulation-Informed Bayesian Inference Improves Understanding of Molecular Motion From Neutron Scattering

この論文は、分子動力学シミュレーションとベイズ推論を統合した新たな解析枠組みを開発し、従来の手法では曖昧だった液体ベンゼンの異方的回転運動を初めて明確に解明し、閉鎖空間内での触媒反応における分子動態の理解を革新したことを示しています。

Harry Richardson, Kit McColl, Gøran Nilsen, Jeff Armstrong, Andrew R. McCluskeyMon, 09 Ma🔬 physics

Quantum chemistry based on classical mechanics inspired by simulated bifurcation

この論文は、組み合わせ最適化のための量子インスパイアード手法「シミュレーテッド・バウチケーション」を古典力学に基づき導出した「SBCI」と呼ばれる新しい構成相互作用計算アルゴリズムを提案し、従来の手法と同等の高精度を維持しつつ計算コストを削減できることを示しています。

Fumihiko Aiga, Hayato GotoMon, 09 Ma⚛️ quant-ph

Global Abiotic Sulfur Cycling on Earth-like Terrestrial Planets

この論文は、生命が存在しない地球型惑星における硫黄の非生物的循環をシミュレーションするオープンソースの動的ボックスモデルを提示し、微生物代謝の欠如が海洋堆積物の硫酸塩と硫化物の含有量に現行の地球と比べて劇的な差異をもたらすことを明らかにしています。

Rafael Rianço-Silva, Javed Akhter Mondal, Matthew A. Pasek, Henry Jurney, Marcos Jusino-Maldonado, Henderson James CleavesMon, 09 Ma🔭 astro-ph

On the interpretation of molecular photoexcitation with long and ultrashort laser pulses

本論文は、長パルスとアト秒パルスによる分子の光励起が、ボルン・フーガー展開と厳密分解という 2 つの異なる波動関数表現を用いてどのように記述されるかを検討し、化学者が一般的に用いる電子状態間の遷移や共鳴条件などの標準概念が、厳密分解の観点からは再考を迫られることを示している。

Jiří Janoš, Federica Agostini, Petr Slavíček, Basile F. E. CurchodMon, 09 Ma🔬 physics

Quantum-corrected NMR crystallography at scale

本論文は、機械学習ポテンシャル PET-MOLS を用いて量子核効果を取り入れた量子核補正 NMR 結晶学(QNC-NMR)アプローチを提案し、水素結合プロトンにおける化学シールドの予測精度を大幅に向上させ、アモルファス材料を含む大規模系への適用を可能にしたものである。

Matthias Kellner, Ruben Rodriguez-Madrid, Jacob B. Holmes, Victor Paul Principe, Lyndon Emsley, Michele CeriottiMon, 09 Ma🔬 physics

Parity violation effects in helical osmocene: theoretical analysis and experimental prospects

本論文は、ヘリカルなオスモセンにおけるパリティ非保存効果の理論的解析を行い、現在利用可能なレーザー技術を用いた超高精度分光によるキラル分子でのパリティ非保存の初検出に向けた有望な振動遷移を特定し、合成と実験的実現の可能性を論じています。

Eduardus, Agathe Bonifacio, Mathieu Manceau, Naoya Kuroda, Masato Senami, Juan J. Aucar, I. Agustín Aucar, Marit R. Fiechter, Trond Saue, Jeanne Crassous, Benoît Darquié, Shirin Faraji, Lukáš F. Pašteka, Anastasia BorschevskyMon, 09 Ma🔬 physics

Spin-Orbit Induced Non-Adiabatic Dynamics: An Exact Ω\Omega-Representation

この論文は、分子の回転・振動・電子状態を記述する際にスピン軌道結合を除去するために用いられるΩ\Omega表現が、核運動エネルギーに由来する非断熱結合を無視することで重大な誤差を生む可能性を示し、その正確な条件と Duo ソフトウェアを用いた完全な実装、および安全な適用範囲に関する指針を提示しています。

Ryan P. Brady, Sergei N. YurchenkoMon, 09 Ma🔬 physics