論文の概要: Resolving Correlated States of Benzyne on a Quantum Computer with an
Error-Mitigated Quantum Contracted Eigenvalue Solver
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.06876v2
- Date: Tue, 22 Jun 2021 18:00:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-08 10:54:44.428481
- Title: Resolving Correlated States of Benzyne on a Quantum Computer with an
Error-Mitigated Quantum Contracted Eigenvalue Solver
- Title（参考訳）: 誤り量子縮小固有値解を用いた量子コンピュータ上のベンジンの相関状態の解法
- Authors: Scott E. Smart, Jan-Niklas Boyn and David A. Mazziotti
- Abstract要約: 2電子還元密度行列(2-RDM)に対してシュリンガー方程式の縮約が解かれることを示す。
従来の変分量子固有解法とは対照的に、収縮量子固有解法は多電子シュリンガー方程式の2電子空間への積分(あるいは収縮)を解く。
- 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: The simulation of strongly correlated many-electron systems is one of the
most promising applications for near-term quantum devices. Here we use a class
of eigenvalue solvers (presented in Phys. Rev. Lett. 126, 070504 (2021)) in
which a contraction of the Schr\"odinger equation is solved for the
two-electron reduced density matrix (2-RDM) to resolve the energy splittings of
ortho-, meta-, and para-isomers of benzyne ${\textrm C_6} {\textrm H_4}$. In
contrast to the traditional variational quantum eigensolver, the contracted
quantum eigensolver solves an integration (or contraction) of the many-electron
Schr\"odinger equation onto the two-electron space. The quantum solution of the
anti-Hermitian part of the contracted Schr\"odinger equation (qACSE) provides a
scalable approach with variational parameters that has its foundations in 2-RDM
theory. Experimentally, a variety of error mitigation strategies enable the
calculation, including a linear shift in the 2-RDM targeting the iterative
nature of the algorithm as well as a projection of the 2-RDM onto the convex
set of approximately $N$-representable 2-RDMs defined by the 2-positive (DQG)
$N$-representability conditions. The relative energies exhibit single-digit
millihartree errors, capturing a large part of the electron correlation energy,
and the computed natural orbital occupations reflect the significant
differences in the electron correlation of the isomers.
- Abstract（参考訳）: 強い相関を持つ多電子系のシミュレーションは、短期量子デバイスに対する最も有望な応用の1つである。
ここでは固有値解のクラス(Physで表される)を用いる。
Rev. Lett.
126, 070504 (2021) は、2電子還元密度行列 (2-RDM) に対してシュリンガー方程式の縮約を解き、ベンジイン${\textrm C_6} {\textrm H_4}$の直交、メタ、パラ異性体のエネルギー分割を解く。
従来の変分量子固有解法とは対照的に、収縮量子固有解法は多電子シュリンガー方程式の2電子空間への積分(あるいは収縮)を解く。
収縮したシュル「オーディンガー方程式 (qACSE) の反エルミート部分の量子解は、2-RDM理論の基礎を持つ変分パラメータを持つスケーラブルなアプローチを提供する。
実験的に、アルゴリズムの反復性をターゲットにした2-RDMの線形シフトや、2-陽性(DQG)$N$-representability条件で定義された約$N$-representable 2-RDMの凸集合への2-RDMの投影を含む様々な誤差緩和戦略が計算を可能にした。
相対エネルギーは1桁のミリハートリー誤差を示し、電子相関エネルギーの大部分を捕捉し、計算された自然軌道の占有は異性体の電子相関に大きな違いを反映している。
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