論文の概要: Full-Dimensional Schr\"odinger Wavefunction Calculations using Tensors
and Quantum Computers: the Cartesian component-separated approach
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.03787v1
- Date: Sat, 8 May 2021 21:54:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-01 03:20:32.215600
- Title: Full-Dimensional Schr\"odinger Wavefunction Calculations using Tensors
and Quantum Computers: the Cartesian component-separated approach
- Title（参考訳）: テンソルと量子コンピュータを用いた全次元schr\"odinger波動関数計算:デカルト成分分離法
- Authors: Bill Poirier and Jonathan Jerke
- Abstract要約: 我々は、粒子ではなく、カルト成分による分離性に基づいて、根本的に異なるアプローチを探求する。
このアプローチは、量子化学における3Dグリッドベースの手法に非常に適しているようである。
本稿では,量子ビット数と量子ゲート数の両方を削減できる量子コンピュータの実装について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Traditional methods in quantum chemistry rely on Hartree-Fock-based
Slater-determinant (SD) representations, whose underlying zeroth-order picture
assumes separability by particle. Here, we explore a radically different
approach, based on separability by Cartesian component, rather than by particle
[J. Chem. Phys., 2018, 148, 104101]. The approach appears to be very well
suited for 3D grid-based methods in quantum chemistry, and thereby also for
so-called "first-quantized" quantum computing. We first present an overview of
the approach as implemented on classical computers, including numerical results
that justify performance claims. In particular, we perform numerical
calculations with four explicit electrons that are equivalent to full-CI matrix
diagonalization with nearly $10^{15}$ SDs. We then present an implementation
for quantum computers, for which both the number of qubits, and the number of
quantum gates, may be substantially reduced in comparison with other quantum
circuitry that has been envisioned for implementing first-quantized "quantum
computational chemistry" (QCC).
- Abstract（参考訳）: 従来の量子化学の手法はハートリーフォックに基づくSlater-Determinant (SD)表現に依存しており、その基礎となるゼロ階画像は粒子による分離性を前提としている。
ここでは,粒子[j. chem. phys., 2018, 148, 104101]ではなく,デカルト成分による分離性に基づいて,根本的に異なるアプローチを探求する。
このアプローチは、量子化学における3Dグリッドベースの手法や、いわゆる「第一量子化」量子コンピューティングにも非常に適しているようである。
まず,従来のコンピュータに実装した手法の概要を述べるとともに,性能の主張を正当化するための数値結果について述べる。
特に、全CI行列対角化と同等の4つの明示電子を持つ数値計算を、約10^{15}$ SDで行う。
次に、量子コンピュータの実装について、量子ビット数と量子ゲート数の両方を第一量子化量子計算化学(QCC)の実装のために想定された他の量子回路と比較して、大幅に削減することができることを示す。
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