論文の概要: Quantum Solver of Contracted Eigenvalue Equations for Scalable Molecular Simulations on Quantum Computing Devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2004.11416v1
• Date: Thu, 23 Apr 2020 18:35:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-22 08:10:54.520398
• Title: Quantum Solver of Contracted Eigenvalue Equations for Scalable Molecular Simulations on Quantum Computing Devices
• Title（参考訳）: 量子コンピューティングデバイス上のスケーラブル分子シミュレーションのための縮約固有値方程式の量子解法
• Authors: S. E. Smart and D. A. Mazziotti
• Abstract要約: エネルギーの古典的方法の量子アナログである縮約固有値方程式の量子解法を導入する。 量子シミュレータと2つのIBM量子処理ユニットで計算を行う。
• 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: The accurate computation of ground and excited states of many-fermion quantum systems is one of the most consequential, contemporary challenges in the physical and computational sciences whose solution stands to benefit significantly from the advent of quantum computing devices. Existing methodologies using phase estimation or variational algorithms have potential drawbacks such as deep circuits requiring substantial error correction or non-trivial high-dimensional classical optimization. Here we introduce a quantum solver of contracted eigenvalue equations, the quantum analogue of classical methods for the energies and reduced density matrices of ground and excited states. The solver does not require deep circuits or difficult classical optimization and achieves an exponential speed-up of the exact classical algorithms. We demonstrate the algorithm though computations on both a quantum simulator and two IBM quantum processing units.
• Abstract（参考訳）: マルチフェルミオン量子系の基底状態と励起状態の正確な計算は、量子コンピューティング装置の出現から大きな恩恵を受けることができる物理・計算科学において最も重要で現代的な課題の1つである。 位相推定や変分アルゴリズムを用いた既存の手法では、大きな誤差補正や非自明な高次元古典的最適化を必要とする深い回路のような潜在的な欠点がある。 ここでは、収縮固有値方程式の量子解法、古典的手法の量子アナログ、および基底および励起状態の密度行列の減少を紹介する。 解法は深い回路や難しい古典最適化を必要とせず、古典的アルゴリズムの指数的な高速化を実現する。 量子シミュレータと2つのibm量子処理ユニットの両方で計算を行うが、アルゴリズムを実証する。

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