論文の概要: Universal Effectiveness of High-Depth Circuits in Variational Eigenproblems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.00157v2
• Date: Mon, 8 Mar 2021 15:25:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-10-12 08:55:31.358619
• Title: Universal Effectiveness of High-Depth Circuits in Variational Eigenproblems
• Title（参考訳）: 変分固有問題における高精細回路の普遍的有効性
• Authors: Joonho Kim, Jaedeok Kim, Dario Rosa
• Abstract要約: そこで本研究では,同じ形状の層ユニタリのシーケンスを実行する汎用的な高深度回路が,所望の状態を正確に近似できることを示す。 我々は、非常に異なる性質を持つ2つのハミルトン系を用いることで、それらの普遍的な成功を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.310247417832755
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We explore the effectiveness of variational quantum circuits in simulating the ground states of quantum many-body Hamiltonians. We show that generic high-depth circuits, performing a sequence of layer unitaries of the same form, can accurately approximate the desired states. We demonstrate their universal success by using two Hamiltonian systems with very different properties: the transverse field Ising model and the Sachdev-Ye-Kitaev model. The energy landscape of the high-depth circuits has a proper structure for the gradient-based optimization, i.e. the presence of local extrema -- near any random initial points -- reaching the ground level energy. We further test the circuit's capability of replicating random quantum states by minimizing the Euclidean distance.
• Abstract（参考訳）: 量子多体ハミルトニアンの基底状態のシミュレーションにおける変分量子回路の有効性について検討する。 同一形状の層ユニタリのシーケンスを実行する汎用高精細回路は、所望の状態を正確に近似できることを示す。 横場イジングモデルとsachdev-ye-kitaevモデルという2つの異なる性質を持つハミルトン系を用いて、それらの普遍的成功を実証する。 高深度回路のエネルギーランドスケープは勾配に基づく最適化のための適切な構造、すなわち、任意のランダムな初期点付近の局所エクストリームマの存在が基底レベルエネルギーに達する。 さらに、ユークリッド距離を最小化し、ランダムな量子状態を複製する回路の能力を検証した。

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