基于量子计算的富勒烯封装环状臭氧用于下一代纳米推进剂
量子物理
2024-08-26 v1
摘要
环状臭氧添加剂有潜力显著提高火箭燃料的比冲，从而提高效率并降低太空发射成本，使每枚火箭的有效载荷增加多达三分之一。尽管捕获这种异构体的实际尝试尚未成功，但环状臭氧可能在受限几何结构内稳定存在。然而，所需的合成方法设计起来具有挑战性，并且需要超出经典方法能力的理论驱动输入。量子计算可能使这些计算成为可能，但许多实际应用的硬件要求仍不清楚。我们全面分析了量子方法如何有助于利用富勒烯封装来分离环状臭氧的努力。我们的讨论超越了形式化的复杂性分析，提供了基于量子相位估计（QPE）确定基态能量的逻辑和物理开销估计。这些数据共同勾勒出使用容错量子计算进行现实的、计算辅助分子设计工作的可行规模。
引用
@article{arxiv.2408.13244,
title = {Fullerene-encapsulated Cyclic Ozone for the Next Generation of Nano-sized Propellants via Quantum Computation},
author = {Thomas W. Watts and Matthew Otten and Jason T. Necaise and Nam Nguyen and Benjamin Link and Kristen S. Williams and Yuval R. Sanders and Samuel J. Elman and Maria Kieferova and Michael J. Bremner and Kaitlyn J. Morrell and Justin E. Elenewski and Samuel D. Johnson and Luke Mathieson and Kevin M. Obenland and Rashmi Sundareswara and Adam Holmes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.13244},
year = {2024}
}