論文の概要: Unitary Selective Coupled-Cluster Method

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.12652v5
• Date: Fri, 6 May 2022 13:56:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 17:12:35.174886
• Title: Unitary Selective Coupled-Cluster Method
• Title（参考訳）: ユニタリ選択結合クラスタ法
• Authors: Dmitry A. Fedorov, Yuri Alexeev, Stephen K. Gray, Matthew Otten
• Abstract要約: 変分量子固有解法を用いた分子シミュレーションは、NISQ時代の量子コンピュータにとって有望な応用の1つである。 このようなシミュレーションでは、電子波動関数を表現するための効率的なアンサッツの設計が不可欠である。 本稿では,最大4次までの励起を含む選択手順を用いて,ユニタリ結合クラスタ・アザッツを反復的に構築する方法である,ユニタリ選択型クラスタ・アザッツ法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8258451067861933
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Simulating molecules using the Variational Quantum Eigensolver method is one of the promising applications for NISQ-era quantum computers. Designing an efficient ansatz to represent the electronic wave function is crucial in such simulations. Standard unitary coupled-cluster with singles and doubles (UCCSD) ansatz tends to have a large number of insignificant terms that do not lower the energy of the system. In this work, we present a unitary selective coupled-cluster method, a way to construct a unitary coupled-cluster ansatz iteratively using a selection procedure with excitations up to fourth order. This approach uses the electronic Hamiltonian matrix elements and the amplitudes for excitations already present in the ansatz to find the important excitations of higher order and to add them to the ansatz. The important feature of the method is that it systematically reduces the energy error with increasing ansatz size for a set of test molecules. The main advantage of the proposed method is that the effort to increase the ansatz does not require any additional measurements on a quantum computer.
• Abstract（参考訳）: 変分量子固有解法を用いた分子シミュレーションは、NISQ時代の量子コンピュータにとって有望な応用の1つである。 このようなシミュレーションでは、電子波動関数を表現するための効率的なアンサッツの設計が不可欠である。 シングルとダブル(uccsd)を持つ標準ユニタリ結合クラスタ ansatzは、システムのエネルギーを下げない多くの無意味な用語を持つ傾向がある。 本研究では,4階までの励磁を伴う選択手順を用いて,ユニタリ結合クラスタ ansatz を反復的に構築する方法であるunitary selective coupled-cluster methodを提案する。 このアプローチでは、電子ハミルトニアン行列要素と既にアンサッツに存在する励起の振幅を用いて、高次の重要な励起を見つけ、それらをアンサッツに追加する。 この方法の重要な特徴は、一連のテスト分子のアンサッツサイズを増加させることでエネルギーエラーを体系的に低減することである。 提案手法の主な利点は、アンサッツを増加させる努力が量子コンピュータ上で追加の測定を必要としないことである。

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