論文の概要: Unitary transformation of the electronic Hamiltonian with an exact quadratic truncation of the Baker-Campbell-Hausdorff expansion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.05701v2
• Date: Sat, 21 Nov 2020 17:17:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-03 18:59:26.397941
• Title: Unitary transformation of the electronic Hamiltonian with an exact quadratic truncation of the Baker-Campbell-Hausdorff expansion
• Title（参考訳）: ベーカー・カンベル・ハウスドルフ展開の正確な二次トランケーションを持つ電子ハミルトニアンのユニタリ変換
• Authors: Robert A. Lang, Ilya G. Ryabinkin, and Artur F. Izmaylov
• Abstract要約: 現在の量子ハードウェアと短期量子ハードウェアの電子構造問題への応用は、量子ビット数、コヒーレンス時間、ゲート忠実度によって非常に制限されている。 本稿では,ハミルトニアン・ハーミティシティの保存とベーカー・カンベル・ハウスドルフ拡大の正確な2次切断を組み合わせた新しいドレッシング手法を提案する。
• 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: Application of current and near-term quantum hardware to the electronic structure problem is highly limited by qubit counts, coherence times, and gate fidelities. To address these restrictions within the variational quantum eigensolver (VQE) framework, many recent contributions have suggested dressing the electronic Hamiltonian to include a part of electron correlation, leaving the rest to be accounted by VQE state preparation. We present a new dressing scheme that combines preservation of the Hamiltonian hermiticity and an exact quadratic truncation of the Baker-Campbell-Hausdorff expansion. The new transformation is constructed as the exponent of an involutory linear combination (ILC) of anti-commuting Pauli products. It incorporates important strong correlation effects in the dressed Hamiltonian and can be viewed as a classical preprocessing step alleviating the resource requirements of the subsequent VQE application. The assessment of the new computational scheme for electronic structure of the LiH, H$_2$O, and N$_2$ molecules shows significant increase in efficiency compared to conventional qubit coupled cluster dressings.
• Abstract（参考訳）: 量子ハードウェアの電子構造問題への応用は、量子ビット数、コヒーレンス時間、ゲートフィデリティによって非常に制限されている。 変分量子固有解法(VQE)フレームワークにおけるこれらの制限に対処するため、最近の多くの貢献により電子相関の一部を含むように電子ハミルトニアンを装い、残りはVQE状態の準備によって説明されるように提案されている。 本稿では,ハミルトニアン・ハーミティシティの保存とベーカー・カンベル・ハウスドルフ拡大の正確な2次切り込みを組み合わせた新しいドレッシング手法を提案する。 新しい変換は、反可換パウリ積のインボリュートリー線形結合(ILC)の指数として構成される。 これは服装ハミルトニアンに重要な相関効果を取り入れており、その後のvqeアプリケーションのリソース要件を緩和する古典的な前処理ステップと見なすことができる。 LiH, H$_2$O, N$_2$O分子の電子構造に対する新しい計算手法の評価は, 従来のクビット結合クラスタドレッシングと比較して, 高い効率性を示した。

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