論文の概要: Computing Ground State Properties with Early Fault-Tolerant Quantum
Computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.13957v2
- Date: Tue, 5 Jul 2022 19:28:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-13 07:19:10.404425
- Title: Computing Ground State Properties with Early Fault-Tolerant Quantum
Computers
- Title（参考訳）: 初期のフォールトトレラント量子コンピュータによる基底状態の計算
- Authors: Ruizhe Zhang, Guoming Wang, Peter Johnson
- Abstract要約: 低深さ量子回路を用いて,高精度で基底状態特性を効率的に推定する量子古典ハイブリッドアルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムは、初期のフォールトトレラント量子コンピュータを用いて産業関連分子・材料計算を行うための具体的なアプローチを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.45247124868857674
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Significant effort in applied quantum computing has been devoted to the
problem of ground state energy estimation for molecules and materials. Yet, for
many applications of practical value, additional properties of the ground state
must be estimated. These include Green's functions used to compute electron
transport in materials and the one-particle reduced density matrices used to
compute electric dipoles of molecules. In this paper, we propose a
quantum-classical hybrid algorithm to efficiently estimate such ground state
properties with high accuracy using low-depth quantum circuits. We provide an
analysis of various costs (circuit repetitions, maximal evolution time, and
expected total runtime) as a function of target accuracy, spectral gap, and
initial ground state overlap. This algorithm suggests a concrete approach to
using early fault tolerant quantum computers for carrying out industry-relevant
molecular and materials calculations.
- Abstract（参考訳）: 応用量子コンピューティングにおける重要な取り組みは、分子や物質の基底状態エネルギー推定の問題に費やされている。
しかし、実用的価値の多くの応用において、基底状態のさらなる性質を推定する必要がある。
材料中の電子輸送を計算するグリーンの関数や、分子の電気双極子を計算するために用いられる1粒子還元密度行列などがある。
本稿では,低深さ量子回路を用いて高精度に基底状態特性を推定する量子古典ハイブリッドアルゴリズムを提案する。
本稿では, 目標精度, スペクトルギャップ, 初期基底状態の重なり関数として, 様々なコスト(回路繰り返し, 最大進化時間, 予測総実行時間)の分析を行う。
このアルゴリズムは、初期のフォールトトレラント量子コンピュータを用いて産業関連分子および材料計算を行うための具体的なアプローチを示唆する。
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