論文の概要: Improving the accuracy of the energy estimation by combining quantum annealing with classical computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.05323v1
• Date: Wed, 10 Feb 2021 08:52:39 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-12 00:59:15.706253
• Title: Improving the accuracy of the energy estimation by combining quantum annealing with classical computation
• Title（参考訳）: 量子アニールと古典計算を組み合わせたエネルギー推定精度の向上
• Authors: Takashi Imoto, Yuya Seki, Yuichiro Matsuzaki, Shiro Kawabata
• Abstract要約: ハミルトンの基底状態エネルギーを化学的精度で推定することが不可欠である。 本稿では,量子アニールと古典計算を組み合わせることにより,基底状態エネルギーの推定精度を向上させる方法を提案する。 予測値とQA後の状態エネルギーの分散がしきい値よりも小さい場合、QAは前提状態エネルギーの予測値よりも良い推定値を与える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum chemistry calculations are important applications of quantum annealing. For practical applications in quantum chemistry, it is essential to estimate a ground state energy of the Hamiltonian with chemical accuracy. However, there are no known methods to guarantee the accuracy of the estimation of the energy calculated by quantum annealing. Here, we propose a way to improve the accuracy of the estimate of the ground state energy by combining quantum annealing with classical computation. In our scheme, before running the QA, we need a pre-estimation of the energies of the ground state and first excited state with some error bars (corresponding to possible estimation error) by performing classical computation with some approximations. We show that, if an expectation value and variance of the energy of the state after the QA are smaller than certain threshold values (that we can calculate from the pre-estimation), the QA provides us with a better estimate of the ground state energy than that of the pre-estimation. Since the expectation value and variance of the energy can be experimentally measurable by the QA, our results pave the way for accurate estimation of the ground state energy with the QA.
• Abstract（参考訳）: 量子化学計算は量子アニールの重要な応用である。 量子化学における実用的な応用には、ハミルトニアンの基底状態エネルギーを化学精度で推定することが不可欠である。 しかし、量子アニールによって計算されたエネルギーの推定精度を保証するための既知の方法はない。 本稿では,量子アニーリングと古典計算を組み合わせることにより,基底状態エネルギーの推定精度を向上させる手法を提案する。 提案手法では,QAを実行する前に,いくつかの近似を用いて古典計算を行うことにより,いくつかの誤差バー(推定誤差に対応する)で基底状態と最初の励起状態のエネルギーを事前推定する必要がある。 予測値とQA後の状態エネルギーの分散が、あるしきい値よりも小さい場合(事前推定から計算できる)、QAは、事前推定よりも基底状態エネルギーのより良い推定値を提供する。 予測値とエネルギーのばらつきをQAにより実験的に測定できるので,この結果から,QAによる基底状態エネルギーの正確な推定方法について検討した。

関連論文リスト

• Initial state preparation for quantum chemistry on quantum computers [1.4336086085916357]
  化学系の基底状態エネルギー推定のための量子アルゴリズムは、高品質な初期状態を必要とする。 本稿では、初期状態の質を準備し定量化するエンドツーエンドアルゴリズムを用いて初期状態準備問題に対処する。 我々は、エネルギー分布が潜在的な量子的優位性を特定するのにどのように役立つかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-27T18:00:59Z)
• Anticipative measurements in hybrid quantum-classical computation [68.8204255655161]
  量子計算を古典的な結果によって補う手法を提案する。 予測の利点を生かして、新しいタイプの量子測度がもたらされる。 予測量子測定では、古典計算と量子計算の結果の組み合わせは最後にのみ起こる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-12T15:47:44Z)
• Theory of Quantum Generative Learning Models with Maximum Mean Discrepancy [67.02951777522547]
  量子回路ボルンマシン(QCBM)と量子生成逆ネットワーク(QGAN)の学習可能性について検討する。 まず、QCBMの一般化能力を解析し、量子デバイスがターゲット分布に直接アクセスできる際の優位性を同定する。 次に、QGANの一般化誤差境界が、採用されるAnsatz、クォーディットの数、入力状態に依存することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-10T08:05:59Z)
• Reducing the cost of energy estimation in the variational quantum eigensolver algorithm with robust amplitude estimation [50.591267188664666]
  量子化学と材料は、量子コンピューティングの最も有望な応用の1つである。 これらの領域における産業関連問題とそれを解決する量子アルゴリズムとの整合性については、まだ多くの研究が続けられている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-14T16:51:36Z)
• Quantum expectation-value estimation by computational basis sampling [0.0]
  現実的な障害は、統計収束のための多数の測定が必要であることである。 古典的抽出可能な行列要素の重み付け和として,その近似式に基づいて予測値を推定するアルゴリズムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-14T14:08:56Z)
• Experimental verification of fluctuation relations with a quantum computer [68.8204255655161]
  我々は、量子プロセッサを用いて、非平衡量子熱力学における多くの理論的結果を実験的に検証する。 我々の実験は、量子計算の非平衡エネルギー論を理解するための実験基盤を構成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-08T14:16:12Z)
• Heisenberg-limited ground state energy estimation for early fault-tolerant quantum computers [3.7747526957907303]
  ハイゼンベルク制限精度スケーリングを用いてハミルトンの基底状態エネルギーを推定する方法を提案する。 提案アルゴリズムは,スペクトル測度の近似累積分布関数も生成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-22T20:21:56Z)
• 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)
• Direct estimation of the energy gap between the ground state and excited state with quantum annealing [0.0]
  対象ハミルトニアンの基底状態と励起状態との間のエネルギーギャップを直接推定する。 超伝導量子ビットの典型的なパラメータに基づいて,本方式の性能を数値的に検討する。 我々の結果は、量子化学においてハミルトニアンのエネルギーギャップを推定する新しい方法である。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-21T02:03:42Z)
• Measurements of Quantum Hamiltonians with Locally-Biased Classical Shadows [6.434709790375755]
  量子コンピュータ上に用意された状態に基づいて得られた分子ハミルトニアンの期待値を推定する問題を考える。 本稿では,ハミルトニアンの知識と量子状態の古典的近似によって局所的に最適化された新しい推定器を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-29T03:08:03Z)
• Direct estimation of quantum coherence by collective measurements [54.97898890263183]
  量子状態におけるコヒーレンス量を推定するための集合的測定手法を提案する。 本手法は、トモグラフィーや適応計測に基づいて、他の推定方法よりも優れている。 本手法は,光子を用いて実験的に実装することで,今日の技術で利用できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-06T03:50:42Z)

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。