論文の概要: Efficient quantum circuits for quantum computational chemistry

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2005.14475v2
• Date: Thu, 5 Nov 2020 15:34:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-18 00:51:12.891361
• Title: Efficient quantum circuits for quantum computational chemistry
• Title（参考訳）: 量子計算化学のための効率的な量子回路
• Authors: Yordan S. Yordanov, David R. M. Arvidsson-Shukur and Crispin H. W. Barnes
• Abstract要約: フェミオン励起を効率的に行う方法は、ノイズの多い中間スケール量子コンピュータ上での変分量子固有解法(VQE)の実現に不可欠である。 我々は、フェルミオン反可換関係を考慮しないクビット励起、励起を行う回路を実証する。 標準的な「CNOT$階段」を用いた回路と比較すると、回路はCNOT$ゲートの数を線形に減らすことができる。
• 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: Molecular quantum simulations with the variational quantum eigensolver (VQE) rely on ansatz states that approximate the molecular ground states. These ansatz states are generally defined by parametrized fermionic excitation operators and an initial reference state. Efficient ways to perform fermionic excitations are vital for the realization of the VQE on noisy intermediate-scale quantum computers. Here, we address this issue by first demonstrating circuits that perform qubit excitations, excitations that do not account for fermionic anticommutation relations. We then extend the functionality of these circuits to perform fermionic excitations. Compared to circuits constructed with the standard use of "$CNOT$ staircases", our circuits offer a linear reduction in the number of $CNOT$ gates, by a factor of $2$ and $8$ per single and double excitation, respectively. Our results reduce the requirements for near-term realizations of quantum molecular simulations.
• Abstract（参考訳）: 変分量子固有解法(VQE)による分子量子シミュレーションは、分子基底状態を近似するアンザッツ状態に依存する。 これらのアンザッツ状態は一般にパラメチオン励起作用素と初期参照状態によって定義される。 フェミオン励起を効率的に行う方法は、ノイズの多い中間スケール量子コンピュータ上でのVQEの実現に不可欠である。 ここでは、まず量子ビット励起を行う回路や、フェルミイオンの反交換関係を考慮しない励起を示すことでこの問題に対処する。 次に、これらの回路の機能を拡張してフェルミオン励起を行う。 標準的な「CNOT$階段」を用いた回路と比較すると、回路は1個あたり$CNOT$ゲートの数を2ドルと$8ドルで線形に減らすことができる。 本結果は,量子分子シミュレーションの短期実現の要件を減らした。

関連論文リスト

• Quantum computation of $\pi \to \pi^*$ and $n \to \pi^*$ excited states of aromatic heterocycles [0.0]
  我々は,IBM超伝導量子コンピュータ上での4つの芳香族複素環の励起状態スペクトルをシミュレートする。 最大8キュービットの量子ハードウェア上でこれらのアルゴリズムを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-18T15:28:53Z)
• Classical variational optimization of PREPARE circuit for quantum phase estimation of quantum chemistry Hamiltonians [0.8009842832476994]
  本稿では,量子化学における分子ハミルトニアンの量子位相推定のための$textttPREPARE$回路の構成法を提案する。 textttPREPARE$回路は、ハミルトニアンにおける項の係数を確率振幅として符号化する量子状態を生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-26T05:32:38Z)
• Modular Cluster Circuits for the Variational Quantum Eigensolver [0.0]
  本研究では,浅部量子回路の設計を可能にするモジュール型2量子クラスター回路を提案する。 この設計は、H2、(H2)、LiH分子、および有限サイズの横フィールドイジングモデルで試験された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-08T02:33:33Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Quantum simulation of $\phi^4$ theories in qudit systems [53.122045119395594]
  回路量子力学(cQED)システムにおける格子$Phi4$理論の量子アルゴリズムの実装について論じる。 quditシステムの主な利点は、そのマルチレベル特性により、対角的な単一量子ゲートでしかフィールドの相互作用を実装できないことである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-30T16:30:33Z)
• An Algebraic Quantum Circuit Compression Algorithm for Hamiltonian Simulation [55.41644538483948]
  現在の世代のノイズの多い中間スケール量子コンピュータ(NISQ)は、チップサイズとエラー率に大きく制限されている。 我々は、自由フェルミオンとして知られる特定のスピンハミルトニアンをシミュレーションするために、量子回路を効率よく圧縮するために局所化回路変換を導出する。 提案した数値回路圧縮アルゴリズムは、後方安定に動作し、$mathcalO(103)$スピンを超える回路合成を可能にするスピンの数で3次スケールする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-06T19:38:03Z)
• Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
  本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)
• Preparation of excited states for nuclear dynamics on a quantum computer [117.44028458220427]
  量子コンピュータ上で励起状態を作成するための2つの異なる方法を研究する。 シミュレーションおよび実量子デバイス上でこれらの手法をベンチマークする。 これらの結果から,フォールトトレラントデバイスに優れたスケーリングを実現するために設計された量子技術が,接続性やゲート忠実性に制限されたデバイスに実用的なメリットをもたらす可能性が示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-28T17:21:25Z)
• Gate-free state preparation for fast variational quantum eigensolver simulations: ctrl-VQE [0.0]
  VQEは現在、短期量子コンピュータ上で電子構造問題を解決するためのフラッグシップアルゴリズムである。 本稿では、状態準備に使用される量子回路を完全に取り除き、量子制御ルーチンに置き換える代替アルゴリズムを提案する。 VQEと同様に、最適化された目的関数は、量子ビットマップされた分子ハミルトニアンの期待値である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-10T17:53:09Z)
• Roadmap for quantum simulation of the fractional quantum Hall effect [0.0]
  量子コンピュータを構築する大きな動機は、強く相関した量子システムを効率的にシミュレートするツールを提供することである。 本研究では, 量子コンピュータ上で, 絶対零度まで冷却し, 強磁場で貫通する2次元電子ガスのシミュレーション方法について, 詳細なロードマップを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-03-05T10:17:21Z)
• Simulation of Thermal Relaxation in Spin Chemistry Systems on a Quantum Computer Using Inherent Qubit Decoherence [53.20999552522241]
  我々は,実世界の量子システムの振舞いをシミュレーションする資源として,キュービットデコヒーレンスを活用することを目指している。 熱緩和を行うための3つの方法を提案する。 結果,実験データ,理論的予測との間には,良好な一致が得られた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-03T11:48:11Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。