論文の概要: Heisenberg-limited ground state energy estimation for early fault-tolerant quantum computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.11340v2
• Date: Thu, 3 Feb 2022 17:32:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-10 05:31:41.221864
• Title: Heisenberg-limited ground state energy estimation for early fault-tolerant quantum computers
• Title（参考訳）: 初期のフォールトトレラント量子コンピュータに対するハイゼンベルク制限基底状態エネルギー推定
• Authors: Lin Lin, Yu Tong
• Abstract要約: 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。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7747526957907303
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Under suitable assumptions, the quantum phase estimation (QPE) algorithm is able to achieve Heisenberg-limited precision scaling in estimating the ground state energy. However, QPE requires a large number of ancilla qubits and large circuit depth, as well as the ability to perform inverse quantum Fourier transform, making it expensive to implement on an early fault-tolerant quantum computer. We propose an alternative method to estimate the ground state energy of a Hamiltonian with Heisenberg-limited precision scaling, which employs a simple quantum circuit with one ancilla qubit, and a classical post-processing procedure. Besides the ground state energy, our algorithm also produces an approximate cumulative distribution function of the spectral measure, which can be used to compute other spectral properties of the Hamiltonian.
• Abstract（参考訳）: 適切な仮定の下では、量子位相推定(QPE)アルゴリズムは基底状態エネルギーを推定する際にハイゼンベルクに制限された精度のスケーリングを達成することができる。 しかし、qpeには多くのアンシラ量子ビットと大きな回路深度が必要であり、また逆量子フーリエ変換を行う能力も必要であり、初期のフォールトトレラント量子コンピュータで実装するには費用がかかる。 本研究では,1つのアンシラ量子ビットを持つ単純な量子回路と古典的な後処理手順を用いて,ハイゼンベルク制限精度スケーリングによる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。 基底状態エネルギーに加えて、この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し、ハミルトニアンの他のスペクトル特性を計算するのに使うことができる。

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