論文の概要: Quantum hardware calculations of periodic systems with
partition-measurement symmetry verification: simplified models of hydrogen
chain and iron crystals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.08401v4
- Date: Tue, 24 May 2022 04:38:41 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-14 11:45:55.360502
- Title: Quantum hardware calculations of periodic systems with
partition-measurement symmetry verification: simplified models of hydrogen
chain and iron crystals
- Title（参考訳）: 分割測定対称性検証による周期系の量子ハードウェア計算:水素鎖と鉄結晶の簡易モデル
- Authors: Kentaro Yamamoto, David Zsolt Manrique, Irfan Khan, Hideaki Sawada,
David Mu\~noz Ramo
- Abstract要約: 我々は、理論に基づく固体結晶材料の量子計算の実践的側面に焦点をあてる。
我々は,分割測定対称性検証と呼ばれる新しいノイズ緩和手法により,実量子ハードウェアを使用する。
- 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: Running quantum algorithms on real hardware is essential for understanding
their strengths and limitations, especially in the noisy intermediate scale
quantum (NISQ) era. Herein we focus on the practical aspect of quantum
computational calculations of solid-state crystalline materials based on theory
developed in our group by using real quantum hardware with a novel noise
mitigation technique referred to as partition-measurement symmetry
verification, which performs post-selection of shot counts based on $Z_{2}$ and
$U_{1}$ symmetry verification. We select two periodic systems with different
level of complexity for these calculations. One of them is the distorted
hydrogen chain as an example of very simple systems, and the other one is iron
crystal in the BCC and FCC phases as it is considered to be inaccessible by
using classical computational wavefunction methods. The ground state energies
are evaluated based on the translational quantum subspace expansion (TransQSE)
method for the hydrogen chain, and periodic boundary condition adapted VQE for
our iron models. By applying these techniques for the simplest 2 qubit iron
model systems, the correlation energies obtained by the hardware calculations
agree with those of the state-vector simulations within $\sim$5 kJ/mol.
Although the quantum computational resources used for those experiments are
still limited, the techniques applied to obtain our simplified models will be
applicable in essentially the same manner to more complicated cases as quantum
hardware matures.
- Abstract（参考訳）: 実際のハードウェア上で量子アルゴリズムを実行することは、特にノイズの多い中間スケール量子(NISQ)時代に、その強度と限界を理解するために不可欠である。
本稿では,本グループで開発された理論に基づく固体結晶材料の量子計算の実用的側面に着目し,z_{2}$ および u_{1}$ 対称性検証に基づくショット数の選択を行う分割測定対称性検証と呼ばれる新しいノイズ緩和手法を用いて,実量子ハードウェアを用いた。
これらの計算の複雑さの異なる2つの周期系を選択する。
そのうちの1つは非常に単純な系の例として歪んだ水素鎖であり、もう1つはBCCとFCCの相における鉄結晶であり、古典的な計算波動関数法を用いては到達できないと考えられている。
水素鎖の遷移量子部分空間展開 (transqse) 法と, 鉄モデルに対して周期境界条件を適応したvqe法を用いて基底状態エネルギーを評価する。
最も単純な2量子鉄モデル系にこれらの手法を適用することで、ハードウェア計算によって得られた相関エネルギーは、$\sim$5 kJ/molの状態ベクトルシミュレーションと一致する。
これらの実験に使用される量子計算資源はまだ限られているが、単純化されたモデルを得るために適用される技術は、量子ハードウェアが成熟するより複雑な場合に適用できる。
関連論文リスト
- Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか?
我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。
我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z) - Non-unitary Coupled Cluster Enabled by Mid-circuit Measurements on Quantum Computers [37.69303106863453]
本稿では,古典計算機における量子化学の柱である結合クラスタ(CC)理論に基づく状態準備法を提案する。
提案手法は,従来の計算オーバーヘッドを低減し,CNOTおよびTゲートの数を平均で28%,57%削減する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-17T14:10:10Z) - Parallel Quantum Computing Simulations via Quantum Accelerator Platform Virtualization [44.99833362998488]
本稿では,量子回路実行の並列化モデルを提案する。
このモデルはバックエンドに依存しない機能を利用することができ、任意のターゲットバックエンド上で並列量子回路の実行を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-05T17:16:07Z) - Mitigating Errors on Superconducting Quantum Processors through Fuzzy
Clustering [38.02852247910155]
新しいQuantum Error Mitigation(QEM)技術では、Fizzy C-Meansクラスタリングを使用して測定エラーパターンを特定できる。
実 NISQ 5-qubit 量子プロセッサのサブセットとして得られた 2-qubit レジスタ上で,この手法の原理的検証を報告する。
我々は、FCMベースのQEM技術により、単一および2ビットゲートベースの量子回路の期待値が合理的に改善できることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-02T14:02:45Z) - Variational quantum eigensolver for closed-shell molecules with
non-bosonic corrections [6.3235499003745455]
ボソニック項の幾何平均に近似した電子相関モデルに簡単な補正手法を導入する。
我々の非ボゾン補正法は、少なくとも試験系では信頼性の高い量子化学シミュレーションに到達している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-11T16:47:45Z) - Quantum Thermal State Preparation [39.91303506884272]
量子マスター方程式をシミュレートするための簡単な連続時間量子ギブスサンプリングを導入する。
我々は、特定の純ギブス状態を作成するための証明可能かつ効率的なアルゴリズムを構築した。
アルゴリズムのコストは温度、精度、混合時間に依存している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-31T17:29:56Z) - Iterative Qubit Coupled Cluster using only Clifford circuits [36.136619420474766]
古典的に容易に生成できる理想的な状態準備プロトコルを特徴付けることができる。
繰り返し量子ビット結合クラスタ(iQCC)の変種を導入して,これらの要件を満たす手法を提案する。
本研究では, チタン系化合物Ti(C5H5)(CH3)3と (20, 20) 活性空間の複雑な系に研究を拡張した。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-11-18T20:31:10Z) - Exploring the scaling limitations of the variational quantum eigensolver
with the bond dissociation of hydride diatomic molecules [0.0]
強い相関電子を含む材料シミュレーションは、最先端の電子構造法に根本的な課題をもたらす。
変分量子固有解法アルゴリズムが化学的に正確な総エネルギーを予測できるという事実にもかかわらず、現実世界の応用に関連する大きさと複雑さの分子をシミュレーションした量子コンピュータは存在しない。
本稿では, 適切なTiH物理を捉えるために必要となるd軌道とUCCSDアンサッツの使用が, この問題のコストを劇的に高めることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-15T19:21:17Z) - Estimating Phosphorescent Emission Energies in Ir(III) Complexes using
Large-Scale Quantum Computing Simulations [0.0]
9個のイリジウム錯体の遷移エネルギーの計算に、古典的ハードウェアに反復的クビット結合クラスタ(iQCC)法を適用した。
我々のシミュレーションでは、72個の完全連結かつ誤り訂正された論理量子ビットを持つゲートベースの量子コンピュータが必要である。
iQCC量子法は、微調整DFT関数の精度と一致し、ピアソン相関係数が良く、体系的な改善の可能性がまだ高い。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-07T20:02:10Z) - Towards a NISQ Algorithm to Simulate Hermitian Matrix Exponentiation [0.0]
フォールトトレラントな量子コンピュータは、既知の古典的コンピュータよりも優れたアプリケーションを提供するので、楽しみにしている。
既に存在する、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスのパワーを活用して実現には何十年もかかるだろう。
本稿では、パラメタライズド量子回路を用いて、エルミタン行列指数をシミュレートする手法を報告する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-28T06:37:12Z) - Quantum simulation of open quantum systems in heavy-ion collisions [0.0]
本稿では,量子コンピュータ上での高温・強結合クォークグルーオンプラズマ(QGP)における重クォークやジェットなどのハードプローブのダイナミクスをシミュレーションする枠組みを提案する。
我々の研究は、現在および短期量子デバイス上でのオープン量子システムをシミュレートできる可能性を示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-07T18:00:02Z)
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。