elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Quantum Simulation of Magnetic Materials: from Ab-Initio to NISQ

Schmiedinghoff, Gary und Schuhmacher, Peter Ken (2026) Quantum Simulation of Magnetic Materials: from Ab-Initio to NISQ. [sonstige Veröffentlichung]

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
6MB

Kurzfassung

Quantum computers are increasingly accessible, yet demonstrations of physically meaningful simulations for real materials remain scarce. In our work we simulate low-energy magnetic excitations, specifically spin-wave spectra, of chromium tri-halide monolayers. Starting from ab-initio electronic structure calculations for these two-dimensional magnets, we derive an effective spin model and simulate low-energy spin excitations using a real-time propagation of the spin system on the commercial quantum computing cloud platform IQM Resonance. The results for systems with up to 48 qubits are validated against classical benchmarks. While some spectral features remain challenging for today's NISQ devices, our simulation achieves good agreement at quasi-constant wall-time scaling, compared to the exponential scaling of classical methods. Our results demonstrate that, even in the absence of quantum advantage, useful quantum simulations of real materials are becoming possible for domain experts via commercial cloud access to quantum computers.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/224512/
Dokumentart:sonstige Veröffentlichung
Titel:Quantum Simulation of Magnetic Materials: from Ab-Initio to NISQ
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Schmiedinghoff, Garygary.schmiedinghoff (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2259-7365215195605
Schuhmacher, Peter KenPeter.Schuhmacher (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1232-4363215195606
Datum:11 Mai 2026
Erschienen in:arXiv
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
DOI:10.48550/arXiv.2605.10667
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Quantum simulation of materials, Cloud-accessed quantum computing, Ab-Initio quantum workflow, Quantum utility, Two-dimensional magnets, Spin-wave dynamics
HGF - Forschungsbereich:keine Zuordnung
HGF - Programm:keine Zuordnung
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Quantencomputing-Initiative
DLR - Forschungsgebiet:QC SW - Software
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):QC - ALQU
Standort: andere
Institute & Einrichtungen:Institut für Softwaretechnologie > High-Performance Computing
Institut für Softwaretechnologie
Hinterlegt von: Schmiedinghoff, Gary
Hinterlegt am:20 Mai 2026 10:27
Letzte Änderung:20 Mai 2026 10:27

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.