論文の概要: Digital quantum simulation of strong correlation effects with iterative
quantum phase estimation over the variational quantum eigensolver algorithm:
$\mathrm{H_4}$ on a circle as a case study
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.02864v2
- Date: Wed, 10 Nov 2021 12:32:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-12 08:10:47.693120
- Title: Digital quantum simulation of strong correlation effects with iterative
quantum phase estimation over the variational quantum eigensolver algorithm:
$\mathrm{H_4}$ on a circle as a case study
- Title（参考訳）: 変分量子固有解法上の反復量子位相推定による強相関効果のディジタル量子シミュレーション:円上の$\mathrm{h_4}$を事例として
- Authors: Dipanjali Halder, Srinivasa Prasannaa V., Valay Agarawal, Rahul Maitra
- Abstract要約: 単一結合クラスタアンサッツを用いた古典量子ハイブリッド変分量子固有解法を用いて初期状態を生成する。
目的とする固有位相の推定においてサンプリングによるノイズの影響を大幅に低減できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The iterative quantum phase estimation algorithm, applied to calculating the
ground state energies of quantum chemical systems, is theoretically appealing
in its wide scope of being able to handle both weakly and strongly correlated
regimes. However, the goodness of the initial state that is sent as an input to
the algorithm could strongly decide the quality of the results obtained. In
this work, we generate the initial state by using the classical-quantum hybrid
variational quantum eigensolver algorithm with unitary coupled cluster ansatz.
We apply the procedure to obtain the ground state energies of the H4 molecule
on a circle, as the system exhibits an interplay of dynamic as well as static
correlation effects at different geometries. Furthermore, we argue on the
importance of static correlation in construction of the reference determinant,
and propose a minimally parametrized unitary coupled cluster ansatz, which
drastically reduces number of variational parameters while incorporating the
static correlation effects in the wavefunction. We demonstrate that a carefully
and appropriately prepared initial state can greatly reduce the effects of
noise due to sampling in the estimation of the desired eigenphase.
- Abstract（参考訳）: 反復的量子位相推定アルゴリズムは、量子化学系の基底状態エネルギーを計算するのに応用され、弱く強い相関関係を持つレジームを処理できるという広い範囲で理論的に魅力的である。
しかし、アルゴリズムへの入力として送られた初期状態の良さは、得られた結果の品質を強く決定することができる。
本研究では,ユニタリ結合型クラスタ ansatz を用いた古典量子量子変分量子固有解法を用いて初期状態を生成する。
本手法は, 異なる測地線における静的相関効果だけでなく, 動的相互作用を示すため, 円上のh4分子の基底状態エネルギーを得るための手法である。
さらに、参照行列式の構築における静的相関の重要性を議論し、最小パラメータ化されたユニタリ結合クラスタ ansatz を提案し、波動関数に静的相関効果を取り入れながら変動パラメータの数を劇的に削減する。
また, 固有位相推定におけるサンプリングによるノイズの影響を, 注意深く適切に設定した初期状態が大幅に低減できることを実証する。
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