論文の概要: Simulating periodic systems on quantum computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.02946v1
- Date: Fri, 7 Aug 2020 01:56:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-06 22:02:36.047005
- Title: Simulating periodic systems on quantum computer
- Title（参考訳）: 量子コンピュータにおける周期システムのシミュレーション
- Authors: Jie Liu, Lingyun Wan, Zhenyu Li, Jinlong Yang
- Abstract要約: 本稿では,拡張システムにおける量子シミュレーションの精度向上のための2つの手法を提案する。
一つは修正VQEアルゴリズムであり、複素ハミルトニアンを避けるためにハートリー・フォック軌道のユニタリ変換を導入する。
2つ目は、VQEと量子部分空間展開アプローチ(VQE/QSE)を組み合わせたポストVQEアプローチである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.332046127518237
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The variational quantum eigensolver (VQE) is one of the most appealing
quantum algorithms to simulate electronic structure properties of molecules on
near-term noisy intermediate-scale quantum devices. In this work, we generalize
the VQE algorithm for simulating extended systems. However, the numerical study
of an one-dimensional (1D) infinite hydrogen chain using existing VQE
algorithms shows a remarkable deviation of the ground state energy with respect
to the exact full configuration interaction (FCI) result. Here, we present two
schemes to improve the accuracy of quantum simulations for extended systems.
The first one is a modified VQE algorithm, which introduces an unitary
transformation of Hartree-Fock orbitals to avoid the complex Hamiltonian. The
second one is a Post-VQE approach combining VQE with the quantum subspace
expansion approach (VQE/QSE). Numerical benchmark calculations demonstrate that
both of two schemes provide an accurate enough description of the potential
energy curve of the 1D hydrogen chain. In addition, excited states computed
with the VQE/QSE approach also agree very well with FCI results.
- Abstract（参考訳）: 変分量子固有解法(VQE)は、近時雑音の中間スケール量子デバイス上の分子の電子構造特性をシミュレートする最も魅力的な量子アルゴリズムの1つである。
本研究では,拡張システムのシミュレーションのためのVQEアルゴリズムを一般化する。
しかしながら、既存のVQEアルゴリズムを用いた一次元(1D)無限水素鎖の数値的研究は、正確なフル構成相互作用(FCI)結果に対する基底状態エネルギーの顕著な偏差を示している。
本稿では,拡張システムにおける量子シミュレーションの精度向上のための2つの手法を提案する。
1つ目は修正vqeアルゴリズムであり、複雑なハミルトニアンを避けるためにhartree-fock軌道のユニタリ変換を導入する。
2つ目は、VQEと量子部分空間展開アプローチ(VQE/QSE)を組み合わせたポストVQEアプローチである。
数値ベンチマーク計算により、2つのスキームが1d水素鎖のポテンシャルエネルギー曲線を十分に正確に記述できることが示されている。
さらに、VQE/QSEアプローチで計算された励起状態もFCI結果とよく一致している。
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論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-03T18:00:05Z)
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