論文の概要: Improved accuracy on noisy devices by non-unitary Variational Quantum Eigensolver for chemistry applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.09316v1
• Date: Fri, 22 Jan 2021 20:17:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-14 06:09:05.300073
• Title: Improved accuracy on noisy devices by non-unitary Variational Quantum Eigensolver for chemistry applications
• Title（参考訳）: 化学応用のための非単位変分量子固有解法によるノイズ装置の精度向上
• Authors: Francesco Benfenati, Guglielmo Mazzola, Chiara Capecci, Panagiotis Kl. Barkoutsos, Pauline J. Ollitrault, Ivano Tavernelli and Leonardo Guidoni
• Abstract要約: 本稿では,量子コンピュータを用いた電子構造最適化のための変分量子固有解法アルゴリズムを提案する。 非単項作用素は元のハミルトニアン系と組み合わせられ、単純化された波動関数 Ansatz による新しい変分問題につながる。
• 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 a modification of the Variational Quantum Eigensolver algorithm for electronic structure optimization using quantum computers, named non-unitary Variational Quantum Eigensolver (nu-VQE), in which a non-unitary operator is combined with the original system Hamiltonian leading to a new variational problem with a simplified wavefunction Ansatz. In the present work, we use, as non-unitary operator, the Jastrow factor, inspired from classical Quantum Monte Carlo techniques for simulation of strongly correlated electrons. The method is applied to prototypical molecular Hamiltonians for which we obtain accurate ground state energies with shallower circuits, at the cost of an increased number of measurements. Finally, we also show that this method achieves an important error mitigation effect that drastically improves the quality of the results for VQE optimizations on today's noisy quantum computers. The absolute error in the calculated energy within our scheme is one order of magnitude smaller than the corresponding result using traditional VQE methods, with the same circuit depth.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、量子コンピュータを用いた電子構造最適化のための変分量子固有解法(Non-unitary Variational Quantum Eigensolver, Nu-VQE)の修正を提案する。 本研究では,古典量子モンテカルロ法に触発された非ユニタリ作用素jastrow因子を用いて,強相関電子のシミュレーションを行う。 本手法は, 測定回数の増加を犠牲にして, 浅い回路で正確な基底状態エネルギーを得るプロトタイプ分子ハミルトニアンに適用する。 最後に,今日の雑音量子コンピュータにおけるVQE最適化結果の品質を大幅に向上させる重要な誤差軽減効果が得られたことも示す。 提案手法における計算エネルギーの絶対誤差は, 従来のVQE法と同等の回路深度で, 対応する結果よりも1桁小さい。

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