論文の概要: Quantum Zeno approach for molecular energies with maximum commuting initialHamiltonians

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.01066v2
• Date: Tue, 2 Feb 2021 23:42:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-17 11:18:35.598435
• Title: Quantum Zeno approach for molecular energies with maximum commuting initialHamiltonians
• Title（参考訳）: 最大通勤初期ハミルトニアンをもつ分子エネルギーに対する量子ゼノアプローチ
• Authors: Hongye Yu, Tzu-Chieh Wei
• Abstract要約: 我々は、小分子の基底状態を計算するために、量子断熱およびシミュレート・アニールの枠組みを用いる。 基底状態に加えて、この量子Zenoアプローチを用いて、基底状態と同等の精度で低い起伏励起状態が得られる。
• 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: We propose to use a quantum adiabatic and simulated-annealing framework to compute theground state of small molecules. The initial Hamiltonian of our algorithms is taken to be themaximum commuting Hamiltonian that consists of a maximal set of commuting terms in the fullHamiltonian of molecules in the Pauli basis. We consider two variants. In the first method, weperform the adiabatic evolution on the obtained time- or path-dependent Hamiltonian with theinitial state as the ground state of the maximum commuting Hamiltonian. However, this methoddoes suffer from the usual problems of adiabatic quantum computation due to degeneracy andenergy-level crossings along the Hamiltonian path. This problem is mitigated by a Zeno method,i.e., via a series of eigenstate projections used in the quantum simulated annealing, with the path-dependent Hamiltonian augmented by a sum of Pauli X terms, whose contribution vanishes at thebeginning and the end of the path. In addition to the ground state, the low lying excited states canbe obtained using this quantum Zeno approach with equal accuracy to that of the ground state.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,小分子の基底状態を計算するために,量子断熱およびシミュレーションアニールフレームワークを提案する。 我々のアルゴリズムの最初のハミルトニアンは、パウリ基底の分子のフルハミルトニアンにおける可換項の最大集合からなる最大可換ハミルトニアン(maximum commuting hamiltonian)である。 我々は2つの変種を考える。 第1の方法では、最大可換ハミルトニアンの基底状態として初期状態を持つ、得られた時間または経路依存ハミルトニアンの断熱的進化をweperformする。 しかし、この手法はハミルトニアン経路に沿った縮退性やエネルギーレベルの交差による断熱量子計算の通常の問題に苦しむ。 この問題は、量子シミュレーションアニーリングで使われる一連の固有状態投影(英語版)(eigenstate projections)を通じてゼノ法によって緩和され、経路依存ハミルトニアンはパウリ x 項の和によって拡張され、その寄与は経路の終了時に消滅する。 基底状態に加えて、この量子Zenoアプローチを用いて、基底状態と同程度の精度で低い起伏励起状態が得られる。

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