SQD/QSCI量子化学ベンチマークのスピン監査：鉄硫黄クラスターで「一重項」が実は得られていなかった

Spin audit of SQD/QSCI quantum-chemistry benchmarks on iron–sulfur clusters

サンプルベース量子対角化（SQD、別名QSCI）は、量子回路のサンプルから電子配置を選び、その部分空間でハミルトニアンを対角化する手法です。[2Fe-2S]および[4Fe-4S]クラスターでの鉄硫黄デモは、実用的量子化学の代表的証拠とされてきました。本研究は、回転不変なスピン監査、正確な行列式空間⟨S²⟩、縮退多様体にわたる不変S²-グラムスペクトル、高次スピンモーメントを用いて、元のベンチマークが問わなかった疑問を検証します：射影エネルギーが収束したとき、計算は実際に目標のスピン状態に収束したのか？監査したすべての実行で、競争力のあるエネルギーで命名された一重項が得られていないことが判明しました。最大公開次元（5.625×10⁷行列式）では、数値的に安定な最低根は公開エネルギーより約170mHa低いが、⟨S²⟩=1.37で一重項にはほど遠く、公開されたハードウェアサンプルは独自の一様ランダム制御に対するエネルギー優位性を示しませんでした。推奨事項：測定されたスピンモーメントをベンチマーク出力の必須項目にすべきです。このアーカイブにより、読者は分析を再現・検証できます。