論文の概要: Optimized Low-Depth Quantum Circuits for Molecular Electronic Structure using a Separable Pair Approximation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.03836v3
• Date: Sat, 19 Mar 2022 20:09:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-01 01:31:13.942662
• Title: Optimized Low-Depth Quantum Circuits for Molecular Electronic Structure using a Separable Pair Approximation
• Title（参考訳）: 分離ペア近似を用いた分子電子構造のための最適化低深さ量子回路
• Authors: Jakob S. Kottmann, Al\'an Aspuru-Guzik
• Abstract要約: 我々は、分離可能なペア近似を利用して、最適化された低深度量子回路を実現する古典的な可解モデルを提案する。 得られた回路は、新興量子ハードウェアのベースライン回路として適しており、長期的には量子アルゴリズムの初期状態を大幅に改善することができる。
• 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: We present a classically solvable model that leads to optimized low-depth quantum circuits leveraging separable pair approximations. The obtained circuits are well suited as a baseline circuit for emerging quantum hardware and can, in the long term, provide significantly improved initial states for quantum algorithms. The associated wavefunctions can be represented with linear memory requirement which allows classical optimization of the circuits and naturally defines a minimum benchmark for quantum algorithms. In this work, we employ directly determined pair-natural orbitals within a basis-set-free approach. This leads to an accurate representation of the one- and many-body parts for weakly correlated systems and we explicitly illustrate how the model can be integrated into variational and projective quantum algorithms for stronger correlated systems.
• Abstract（参考訳）: 我々は,分離可能なペア近似を利用した低深さ量子回路を最適化する古典的可解モデルを提案する。 得られた回路は、新興量子ハードウェアのベースライン回路として適しており、長期的には量子アルゴリズムの初期状態を大幅に改善することができる。 関連する波動関数は、回路の古典的最適化を可能にし、量子アルゴリズムの最小ベンチマークを自然に定義する線形メモリ要求で表現することができる。 本研究では, 基底集合のないアプローチで直接決定された対-自然軌道を用いる。 これにより、弱相関系に対する一体および多体部品の正確な表現が可能となり、より強い相関系に対する変分的および射影的量子アルゴリズムにモデルをどう組み込むかを明確に説明できる。

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