論文の概要: A quantum-classical eigensolver using multiscale entanglement renormalization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.13401v2
• Date: Mon, 6 Sep 2021 17:53:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-16 18:52:44.473490
• Title: A quantum-classical eigensolver using multiscale entanglement renormalization
• Title（参考訳）: マルチスケールエンタングルメント再正規化を用いた量子古典固有解法
• Authors: Qiang Miao and Thomas Barthel
• Abstract要約: 強相関量子物質のシミュレーションのための変分量子固有解法(VQE)を提案する。 これは、対応する古典的アルゴリズムよりも計算コストがかなり低い。 イオンシャットリング機能を備えたイオントラップデバイスとしては特に魅力的である。
• 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 propose a variational quantum eigensolver (VQE) for the simulation of strongly-correlated quantum matter based on a multi-scale entanglement renormalization ansatz (MERA) and gradient-based optimization. This MERA quantum eigensolver has substantially lower computation costs than corresponding classical algorithms. Due to its narrow causal cone, the algorithm can be implemented on noisy intermediate-scale (NISQ) devices and still describe very large systems. It is particularly attractive for ion-trap devices with ion-shuttling capabilities. While the total number of required qubits grows logarithmically in the size of the simulated system, the number of qubits needed in the interaction region is system-size independent. Translation invariance of the simulated systems can be used to make computation costs square-logarithmic in the system size and describe the thermodynamic limit. We demonstrate the approach numerically for a MERA with Trotterized disentanglers and isometries. With a few Trotter steps, one recovers the accuracy of the full MERA.
• Abstract（参考訳）: マルチスケールエンタングルメント再正規化アンサッツ(MERA)と勾配に基づく最適化に基づく強相関量子物質のシミュレーションのための変分量子固有解法(VQE)を提案する。 このMERA量子固有解法は、対応する古典的アルゴリズムよりも計算コストがかなり低い。 狭い因果円錐のため、アルゴリズムはノイズの多い中間スケール(nisq)デバイスに実装でき、非常に大きなシステムを記述することができる。 イオンシャットリング機能を持つイオントラップデバイスでは特に魅力的である。 必要量子ビットの総数はシミュレーションシステムのサイズで対数的に増加するが、相互作用領域に必要な量子ビットの数はシステムサイズに依存しない。 シミュレーションシステムの変換不変性は、計算コストをシステムサイズで2乗対数的にし、熱力学限界を記述するために利用することができる。 本研究では,ロータライズディエンタングルと等方性を持つmeraに対して,数値的にそのアプローチを示す。 いくつかのトロッターステップで、meraの完全な精度を回復する。

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