論文の概要: An application benchmark for fermionic quantum simulations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.01862v1
- Date: Wed, 4 Mar 2020 02:23:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-31 05:33:39.461861
- Title: An application benchmark for fermionic quantum simulations
- Title（参考訳）: フェルミオン量子シミュレーションの応用ベンチマーク
- Authors: Pierre-Luc Dallaire-Demers, Micha{\l} St\k{e}ch{\l}y, Jerome F.
Gonthier, Ntwali Toussaint Bashige, Jonathan Romero and Yudong Cao
- Abstract要約: 化学と物質科学における相関フェルミオンのシミュレーションは、量子プロセッサの最初の実用的な応用の1つであることが期待されている。
本稿では,1次元Fermi-Hubbardモデルを用いて,短期量子デバイス上での変動量子シミュレーションのベンチマークを行う。
- 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: It is expected that the simulation of correlated fermions in chemistry and
material science will be one of the first practical applications of quantum
processors. Given the rapid evolution of quantum hardware, it is increasingly
important to develop robust benchmarking techniques to gauge the capacity of
quantum hardware specifically for the purpose of fermionic simulation. Here we
propose using the one-dimensional Fermi-Hubbard model as an application
benchmark for variational quantum simulations on near-term quantum devices.
Since the one-dimensional Hubbard model is both strongly correlated and exactly
solvable with the Bethe ansatz, it provides a reference ground state energy
that a given device with limited coherence will be able to approximate up to a
maximal size. The length of the largest chain that can be simulated provides an
effective fermionic length. We use variational quantum eigensolver to
approximate the ground state energy values of Fermi-Hubbard instances and show
how the fermionic length benchmark can be used in practice to assess the
performance of bounded-depth devices in a scalable fashion.
- Abstract（参考訳）: 化学と物質科学における相関フェルミオンのシミュレーションは、量子プロセッサの最初の実用的な応用の1つとして期待されている。
量子ハードウェアの急速な進化を考えると、フェルミオンシミュレーションのために量子ハードウェアの容量を測定するための堅牢なベンチマーク技術を開発することがますます重要である。
本稿では,1次元Fermi-Hubbardモデルを用いて,短期量子デバイスにおける変動量子シミュレーションのベンチマークを行う。
1次元ハバードモデルはbethe ansatzと強く相関しており、正確に解くことができるので、コヒーレンスが限られたデバイスが最大サイズまで近似できるような基準基底状態エネルギーを提供する。
シミュレーションできる最大の鎖の長さは、効果的なフェルミオン長を与える。
変動量子固有解法を用いてFermi-Hubbardインスタンスの基底状態エネルギー値を近似し、実際にフェルミオン長ベンチマークを用いて有界深度デバイスの性能をスケーラブルに評価する方法を示す。
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