論文の概要: Low-Depth Unitary Coupled Cluster Theory for Quantum Computation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.14134v1
• Date: Wed, 29 Sep 2021 01:47:56 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 05:26:11.197145
• Title: Low-Depth Unitary Coupled Cluster Theory for Quantum Computation
• Title（参考訳）: 量子計算のための低次元ユニタリ結合クラスター理論
• Authors: Jia Chen, Hai-Ping Cheng, James K. Freericks
• Abstract要約: ユニタリ結合クラスタ(UCC)近似は、量子コンピュータ上での電子構造計算のための波動関数アンゼである。 多くの軌道を持つ大規模系では、要求されるUCC因子の数は依然として非常に深い量子回路に繋がる。 我々は、小さな振幅でテイラー展開を利用するアルゴリズムを考案し、余分な測定のために回路深度をトレードオフする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.960453648000231
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The unitary coupled cluster (UCC) approximation is one of the more promising wave-function ans\"atze for electronic structure calculations on quantum computers via the variational quantum eigensolver algorithm. However, for large systems with many orbitals, the required number of UCC factors still leads to very deep quantum circuits, which can be challenging to implement. Based on the observation that most UCC amplitudes are small for weakly correlated molecules, we devise an algorithm that employs a Taylor expansion in the small amplitudes, trading off circuit depth for extra measurements. Strong correlations can be taken into account by performing the expansion about a small set of UCC factors, which are treated exactly. Near equilibrium, the Taylor series expansion often works well without the need to include any exact factors; as the molecule is stretched and correlations increase, we find only a small number of factors need to be treated exactly.
• Abstract（参考訳）: ユニタリ結合クラスタ (UCC) 近似は、変分量子固有解法アルゴリズムを用いて量子コンピュータ上の電子構造計算のためのより有望な波動関数 ans\" の1つである。 しかし、多くの軌道を持つ大規模システムでは、必要な数のUCC因子が依然として非常に深い量子回路につながるため、実装は困難である。 弱い相関分子に対してほとんどのUCC振幅が小さいという観測に基づいて、小さな振幅でテイラー展開を利用するアルゴリズムを考案し、余分な測定のために回路深度をトレードオフする。 強相関は、正確に扱われる少数のucc因子について展開を行うことで考慮される。 平衡付近では、テイラー級数展開は正確な因子を含まないでよく機能し、分子が伸張され相関が増加するにつれて、正確に扱う必要のある要素はごくわずかである。

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