論文の概要: Preparing Bethe Ansatz Eigenstates on a Quantum Computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.13388v3
• Date: Wed, 24 Nov 2021 14:10:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-06 23:45:03.772261
• Title: Preparing Bethe Ansatz Eigenstates on a Quantum Computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータ上でのAnsatz固有状態の準備
• Authors: John S. Van Dyke and George S. Barron and Nicholas J. Mayhall and Edwin Barnes and Sophia E. Economou
• Abstract要約: 本稿では,スピン-1/2 XXZZスピン鎖のベテ方程式の実数値解に対応するアザッツ固有状態を生成する量子アルゴリズムを提案する。 このアルゴリズムは確率的であり、固有状態エネルギーの増加に伴って成功率が低下するが、成功確率を高めるために増幅を用いる。
• 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: Several quantum many-body models in one dimension possess exact solutions via the Bethe ansatz method, which has been highly successful for understanding their behavior. Nevertheless, there remain physical properties of such models for which analytic results are unavailable, and which are also not well-described by approximate numerical methods. Preparing Bethe ansatz eigenstates directly on a quantum computer would allow straightforward extraction of these quantities via measurement. We present a quantum algorithm for preparing Bethe ansatz eigenstates of the spin-1/2 XXZ spin chain that correspond to real-valued solutions of the Bethe equations. The algorithm is polynomial in the number of T gates and circuit depth, with modest constant prefactors. Although the algorithm is probabilistic, with a success rate that decreases with increasing eigenstate energy, we employ amplitude amplification to boost the success probability. The resource requirements for our approach are lower than other state-of-the-art quantum simulation algorithms for small error-corrected devices, and thus may offer an alternative and computationally less-demanding demonstration of quantum advantage for physically relevant problems.
• Abstract（参考訳）: 1次元の量子多体モデルは、bethe ansatz法による厳密な解を持ち、その振る舞いを理解するのに非常に成功している。 それでも、解析結果が得られず、近似的な数値法では十分に説明できないようなモデルの物理的性質は残っている。 量子コンピュータ上で直接bethe ansatz固有状態を作成すると、測定によってこれらの量を簡単に抽出できる。 スピン-1/2 XXZスピン鎖のベテ方程式の実数値解に対応するアザッツ固有状態を生成する量子アルゴリズムを提案する。 このアルゴリズムはTゲート数と回路深さの多項式であり、定値プレファクタを持つ。 アルゴリズムは確率的であり, 固有エネルギーの増加に伴い成功率が低下するが, 振幅増幅を用いて成功確率を増加させる。 私たちのアプローチのリソース要件は、小さな誤り訂正デバイスに対する、他の最先端量子シミュレーションアルゴリズムよりも低いため、物理的に関連する問題に対する量子優位性の代替的かつ計算的に要求の少ない実証を提供する可能性がある。

関連論文リスト

• Solving eigenvalue problems obtained by the finite element method on a quantum annealer using only a few qubits [0.0]
  量子コンピューティングにおける実用的な量子優位性を達成する上での大きな障害の1つは、量子ハードウェアで現在利用可能な量子ビットの数が比較的少ないことである。 有限要素法による固有値問題の文脈でこの問題を回避する方法について述べる。 例えば、AQAEは、電磁磁気学、音響学、地震学など、幅広い文脈で関係する固有値問題に適用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-17T16:39:03Z)
• Dissipative variational quantum algorithms for Gibbs state preparation [0.0]
  本稿では、変分量子回路の本質的な部分として、qubit RESETやゲートなどの散逸演算を組み込むことにより、散逸型変分量子アルゴリズム(D-VQA)を導入する。 このようなアルゴリズムは、広範囲の量子多体ハミルトンと温度でギブス状態を作ることができ、コヒーレントノイズと非コヒーレントノイズの両方による誤差を著しく低減することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-12T18:48:46Z)
• Variational-quantum-eigensolver-inspired optimization for spin-chain work extraction [39.58317527488534]
  量子源からのエネルギー抽出は、量子電池のような新しい量子デバイスを開発するための重要なタスクである。 量子源からエネルギーを完全に抽出する主な問題は、任意のユニタリ演算をシステム上で行うことができるという仮定である。 本稿では,変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムにインスパイアされた抽出可能エネルギーの最適化手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-11T15:59:54Z)
• Quantum Conformal Prediction for Reliable Uncertainty Quantification in Quantum Machine Learning [47.991114317813555]
  量子モデルは暗黙の確率予測器を実装し、測定ショットを通じて各入力に対して複数のランダムな決定を生成する。 本稿では、そのようなランダム性を利用して、モデルの不確実性を確実に捉えることができる分類と回帰の両方の予測セットを定義することを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-06T22:05:21Z)
• Variational determination of arbitrarily many eigenpairs in one quantum circuit [8.118991737495524]
  変分量子固有解法 (VQE) が基底状態の計算に初めて導入された。 我々は,多くの低エネルギー固有状態を同時に決定する新しいアルゴリズムを提案する。 本アルゴリズムは,回路の複雑度と読み出し誤差を大幅に低減する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-22T13:01:37Z)
• Quantum Davidson Algorithm for Excited States [42.666709382892265]
  基底状態と励起状態の両方に対処するために量子クリロフ部分空間(QKS)法を導入する。 固有状態の残余を使ってクリロフ部分空間を拡大し、コンパクトな部分空間を定式化し、正確な解と密接に一致させる。 量子シミュレータを用いて、様々なシステムの励起状態特性を探索するために、新しいQDavidsonアルゴリズムを用いる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-04-22T15:03:03Z)
• Improved Quantum Algorithms for Fidelity Estimation [77.34726150561087]
  証明可能な性能保証を伴う忠実度推定のための新しい,効率的な量子アルゴリズムを開発した。 我々のアルゴリズムは量子特異値変換のような高度な量子線型代数技術を用いる。 任意の非自明な定数加算精度に対する忠実度推定は一般に困難であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-30T02:02:16Z)
• Quantum algorithms for estimating quantum entropies [6.211541620389987]
  基本量子状態のフォン・ノイマンと量子$alpha$-R'enyiエントロピーを推定する量子アルゴリズムを提案する。 また,入力状態の単一コピーを用いて量子エントロピー推定のための量子エントロピー回路を効率的に構築する方法を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-04T15:44:24Z)
• Quantum amplitude damping for solving homogeneous linear differential equations: A noninterferometric algorithm [0.0]
  本研究は,同種LDEを解くための効率的な量子アルゴリズムを構築するために,量子振幅減衰演算を資源として利用する新しい手法を提案する。 このようなオープンな量子系にインスパイアされた回路は、非干渉法で解の実際の指数項を構成することができることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-10T11:25:32Z)
• 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)
• Synthesis of Quantum Circuits with an Island Genetic Algorithm [44.99833362998488]
  特定の演算を行うユニタリ行列が与えられた場合、等価な量子回路を得るのは非自明な作業である。 量子ウォーカーのコイン、トフォリゲート、フレドキンゲートの3つの問題が研究されている。 提案したアルゴリズムは量子回路の分解に効率的であることが証明され、汎用的なアプローチとして、利用可能な計算力によってのみ制限される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-06T13:15:25Z)

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。