論文の概要: Qubit coupled cluster singles and doubles variational quantum eigensolver ansatz for electronic structure calculations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.08451v3
• Date: Sat, 10 Oct 2020 02:19:43 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-19 11:38:41.560573
• Title: Qubit coupled cluster singles and doubles variational quantum eigensolver ansatz for electronic structure calculations
• Title（参考訳）: 電子構造計算のための qubit 結合クラスターシングルと doubles variational quantum eigensolver ansatz
• Authors: Rongxin Xia and Sabre Kais
• Abstract要約: 電子構造計算のための変分量子固有解法(VQE)は、短期量子コンピューティングの主要な応用の1つであると考えられている。 ここでは、量子ビット励起を達成するために、粒子保存交換ゲートに基づく新しいVQEアンサッツを紹介する。
• 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: Variational quantum eigensolver (VQE) for electronic structure calculations is believed to be one major potential application of near term quantum computing. Among all proposed VQE algorithms, the unitary coupled cluster singles and doubles excitations (UCCSD) VQE ansatz has achieved high accuracy and received a lot of research interest. However, the UCCSD VQE based on fermionic excitations needs extra terms for the parity when using Jordan-Wigner transformation. Here we introduce a new VQE ansatz based on the particle preserving exchange gate to achieve qubit excitations. The proposed VQE ansatz has gate complexity up-bounded to $O(n^4)$ where $n$ is the number of qubits of the Hamiltonian. Numerical results of simple molecular systems such as BeH$_2$, H$_2$O, N$_2$, H$_4$ and H$_6$ using the proposed VQE ansatz gives very accurate results within errors about $10^{-3}$ Hartree.
• Abstract（参考訳）: 電子構造計算のための変分量子固有解法(VQE)は、短期量子コンピューティングの主要な応用の1つであると考えられている。 提案したVQEアルゴリズムのうち、ユニタリ結合クラスタシングルと二重励起(UCCSD)VQEアンサッツは精度が高く、多くの研究関心を集めている。 しかし、フェルミオン励起に基づくutcsd vqeは、ヨルダン-ウィグナー変換を使用する場合のパリティの余分な項を必要とする。 本稿では,量子ビット励起を実現するために,粒子保存交換ゲートに基づく新しいvqe ansatzを提案する。 提案する vqe ansatz はゲート複雑性を最大で $o(n^4)$ とし、ここで $n$ はハミルトニアンの量子ビット数である。 BeH$_2$, H$_2$O, N$_2$, H$_4$, H$_6$などの単純な分子系の数値計算の結果は、提案したVQEアンサッツを用いて、約10^{-3}$ Hartreeの誤差で非常に正確な結果が得られる。

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