論文の概要: An efficient adaptive variational quantum solver of the Schrodinger equation based on reduced density matrices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.07047v1
• Date: Sun, 13 Dec 2020 12:22:41 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-20 23:29:13.150181
• Title: An efficient adaptive variational quantum solver of the Schrodinger equation based on reduced density matrices
• Title（参考訳）: 還元密度行列に基づくシュロディンガー方程式の効率的な適応型変分量子解法
• Authors: Jie Liu and Zhenyu Li and Jinlong Yang
• Abstract要約: ADAPT-VQEに基づくシュロディンガー方程式の適応変分量子解法を提案する。 この新しいアルゴリズムは、短期雑音の中間スケールハードウェア上での化学系の量子シミュレーションに非常に適している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.24048506727803
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Recently, an adaptive variational algorithm termed Adaptive Derivative-Assembled Pseudo-Trotter ansatz Variational Quantum Eigensolver (ADAPT-VQE) has been proposed by Grimsley et al. (Nat. Commun. 10, 3007) while the number of measurements required to perform this algorithm scales O(N^8). In this work, we present an efficient adaptive variational quantum solver of the Schrodinger equation based on ADAPT-VQE together with the reduced density matrix reconstruction approach, which reduces the number of measurements from O(N^8) to O(N^4). This new algorithm is quite suitable for quantum simulations of chemical systems on near-term noisy intermediate-scale hardware due to low circuit complexity and reduced measurement. Numerical benchmark calculations for small molecules demonstrate that this new algorithm provides an accurate description of the ground-state potential energy curves. In addition, we generalize this new algorithm for excited states with the variational quantum deflation approach and achieve the same accuracy as ground-state simulations.
• Abstract（参考訳）: 近年,適応微分アセンブルされた擬似トロッターアンサッツ変分量子固有解法 (ADAPT-VQE) と呼ばれる適応的変分アルゴリズムがGrimsleyらによって提案されている(Nat. Commun. 10, 3007)が,このアルゴリズムの実行に必要な測定値はO(N^8)。 本研究では,adapt-vqeに基づくシュロッディンガー方程式の効率的な適応変分量子ソルバと,o(n^8)からo(n^4)への測定回数を削減した密度行列再構成手法を提案する。 この新しいアルゴリズムは、回路の複雑さと測定量の減少により、ノイズの多い中間スケールハードウェア上での化学系の量子シミュレーションに非常に適している。 小さな分子に対する数値ベンチマーク計算は、この新しいアルゴリズムが基底状態ポテンシャルエネルギー曲線の正確な説明を提供することを示している。 さらに,この新しいアルゴリズムを変分量子デフレ法による励起状態に対して一般化し,基底状態シミュレーションと同じ精度を達成する。

関連論文リスト

• Accelerating Quantum Reinforcement Learning with a Quantum Natural Policy Gradient Based Approach [36.05085942729295]
  本稿では、古典的なNPG推定器で使用されるランダムサンプリングを決定論的勾配推定手法で置き換える量子自然ポリシー勾配(QNPG)アルゴリズムを提案する。 提案したQNPGアルゴリズムは、量子オラクルへのクエリに対する$tildemathcalO(epsilon-1.5)$のサンプル複雑性を達成し、マルコフ決定プロセス(MDP)へのクエリに対する$tildemathcalO(epsilon-2)$の古典的な下界を大幅に改善する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-27T17:38:30Z)
• Explicit near-optimal quantum algorithm for solving the advection-diffusion equation [0.0]
  散逸初期値問題をモデル化するための明示的な量子アルゴリズムを提案する。 本稿では,和指数への依存度を三角関数に変換する単純な座標変換に基づく量子回路を提案する。 提案アルゴリズムは,非単項初期値問題の幅広いクラスをモデル化するために利用できる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-19T19:03:29Z)
• Efficient charge-preserving excited state preparation with variational quantum algorithms [33.03471460050495]
  本稿では、対称性と対応する保存電荷をVQDフレームワークに組み込むために設計された電荷保存型VQD(CPVQD)アルゴリズムを紹介する。 その結果、高エネルギー物理学、核物理学、量子化学への応用が示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-18T10:30:14Z)
• Demonstration of Scalability and Accuracy of Variational Quantum Linear Solver for Computational Fluid Dynamics [0.0]
  本稿では,このような大規模方程式系を高精度に解くことを目的とした量子方法論の探索について述べる。 2次元,過渡的,非圧縮的,粘性,非線形結合バーガース方程式をテスト問題とする。 我々の研究結果は、我々の量子法が従来の手法に匹敵する精度で結果をもたらすことを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-09-05T04:42:24Z)
• Hybrid algorithm simulating non-equilibrium steady states of an open quantum system [10.752869788647802]
  非平衡定常状態は開量子系の研究の焦点である。 これらの定常状態を探すための従来の変分アルゴリズムは、資源集約的な実装に悩まされてきた。 我々は、リンドブラッド方程式の演算子-サム形式をシミュレートすることにより、非平衡定常状態の効率的な探索を行う新しい変分量子アルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-13T01:57:27Z)
• Solving Systems of Linear Equations: HHL from a Tensor Networks Perspective [39.58317527488534]
  本稿では,HHLアルゴリズムに基づく線形方程式系の解法を,新しい四重項法を用いて提案する。 テンソルネットワーク上で量子インスパイアされたバージョンを実行し、プロジェクションのような非単体演算を行う能力を生かした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-09-11T08:18:41Z)
• Reducing circuit depth in adaptive variational quantum algorithms via effective Hamiltonian theories [8.24048506727803]
  我々は、有効ハミルトニアンを有限項で構成するために、励起作用素の線型結合の積の形での新しい変換を導入する。 この新しい変換で定義される有効ハミルトニアンは、定数サイズの量子回路を維持するために適応変分量子アルゴリズムに組み込まれる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-01-23T09:38:46Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the spin-boson model [68.8204255655161]
  量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。 変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。 量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-09T18:00:05Z)
• Variational Quantum Linear Solver with Dynamic Ansatz [0.0]
  変分量子アルゴリズムは、そのハイブリッド量子古典的アプローチにより、NISQ時代に成功している。 線形代数方程式系に対する変分量子線形解法に動的アンサッツを導入する。 より少ない量子資源を利用することで、標準の静的アンサッツと比較してアルゴリズムの優位性を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-19T03:42:25Z)
• Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers [63.277656713454284]
  VQEとADAPT-VQEの精度をベンチマークし、電子基底状態とポテンシャルエネルギー曲線を計算する。 どちらの手法もエネルギーと基底状態の優れた推定値を提供する。 勾配に基づく最適化はより経済的であり、勾配のない類似シミュレーションよりも優れた性能を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:52:04Z)

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。