論文の概要: The Cost of Improving the Precision of the Variational Quantum
Eigensolver for Quantum Chemistry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.04965v1
- Date: Tue, 9 Nov 2021 06:24:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-08 18:15:32.622066
- Title: The Cost of Improving the Precision of the Variational Quantum
Eigensolver for Quantum Chemistry
- Title（参考訳）: 量子化学における変量量子固有解器の精度向上のコスト
- Authors: Ivana Mih\'alikov\'a, Matej Pivoluska, Martin Plesch, Martin Fri\'ak,
Daniel Nagaj, Mojm\'ir \v{S}ob
- Abstract要約: 様々な種類の誤差が変分量子固有解法(VQE)に与える影響について検討する。
ハイブリッド古典量子最適化の最適方法は、中間エネルギー評価においていくつかのノイズを許容することである。
- 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: Quantum computing brings a promise of new approaches into computational
quantum chemistry. While universal, fault-tolerant quantum computers are still
not available, we want to utilize today's noisy quantum processors. One of
their flagship applications is the variational quantum eigensolver (VQE) -- an
algorithm to calculate the minimum energy of a physical Hamiltonian. In this
study, we investigate how various types of errors affect the VQE, and how to
efficiently use the available resources to produce precise computational
results. We utilize a simulator of a noisy quantum device, an exact statevector
simulator, as well as physical quantum hardware to study the VQE algorithm for
molecular hydrogen. We find that the optimal way of running the hybrid
classical-quantum optimization is to (i) allow some noise in intermediate
energy evaluations, using fewer shots per step and fewer optimization
iterations, but require high final readout precision, (ii) emphasize efficient
problem encoding and ansatz parametrization, and (iii) run all experiments
within a short time-frame, avoiding parameter drift with time. Nevertheless,
current publicly available quantum resources are still very noisy and
scarce/expensive, and even when using them efficiently it is quite difficult to
obtain trustworthy calculations of molecular energies.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、計算量子化学に多くの新しいアプローチをもたらす。
ユニバーサルでフォールトトレラントな量子コンピュータはまだ利用できないが、今日のノイズの多い量子プロセッサを利用したい。
フラッグシップとなる応用の1つは、物理ハミルトニアンの最小エネルギーを計算するアルゴリズムである変分量子固有解法(VQE)である。
本研究では,VQEの誤差の種類や資源を効率的に利用して正確な計算結果を生成する方法について検討する。
我々は、ノイズ量子デバイスのシミュレータ、正確な状態ベクトルシミュレータ、および物理量子ハードウェアを用いて、水素分子のVQEアルゴリズムを研究する。
ハイブリッド古典量子最適化の最適方法は、その実行方法であることがわかった。
(i)中間エネルギー評価におけるノイズを許容し、1ステップあたりのショット数が少なく、最適化イテレーションも少ないが、最終的な読み出し精度は高い。
(ii)効率的な問題符号化とアンサッツパラメトリゼーションを強調する。
(iii)全ての実験を短い時間枠で実行し、時間とともにパラメータのドリフトを避ける。
しかしながら、現在公開されている量子資源は未だに非常に騒々しく、また、効率よく使用しても、分子エネルギーの信頼できる計算を得ることは非常に困難である。
関連論文リスト
- Efficient charge-preserving excited state preparation with variational quantum algorithms [33.03471460050495]
本稿では、対称性と対応する保存電荷をVQDフレームワークに組み込むために設計された電荷保存型VQD(CPVQD)アルゴリズムを紹介する。
その結果、高エネルギー物理学、核物理学、量子化学への応用が示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-18T10:30:14Z) - Solving an Industrially Relevant Quantum Chemistry Problem on Quantum Hardware [31.15746974078601]
我々は、捕捉されたイオン量子ハードウェア上で、工業的に関係があり、強く相関する金属キレートの活性空間ハミルトニアンの最低エネルギー固有値を算出する。
量子ハードウェア上で変分量子アルゴリズムを訓練し,次に量子回路の出力として測定された状態の部分空間における古典的対角化を施すことにより,化学的精度を実現することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-20T12:50:15Z) - QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z) - Benchmarking the Variational Quantum Eigensolver using different quantum
hardware [0.0]
変分量子固有解法(VQE)は化学応用のための有望な量子アルゴリズムである。
VQEを用いて水素分子のシミュレーションを行い、超伝導とイオントラップ量子コンピュータを比較した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-11T18:56:07Z) - Realization of quantum signal processing on a noisy quantum computer [0.4593579891394288]
本稿では,各ステップのオーバヘッドコストを慎重に削減し,ノイズの多い量子ハードウェア上でQSPプロトコル全体を実行する戦略を提案する。
本プロトコルは,ハネウェル方式の量子関数H1-1の量子コンピュータ上で,このアルゴリズムを動作させることにより検証する。
この結果はQSPに基づく量子アルゴリズムの実験的な実現の第一歩である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-09T19:00:17Z) - Variational Quantum Pulse Learning [28.040754288931897]
本稿では,学習タスクに量子パルスを直接学習するための新しいパラダイムである変分量子パルス(VQP)を提案する。
VQPは、最適化フレームワークにおいて、パルスの振幅を引いて押すことで変動量子パルスを操作する。
我々は,NISQ(ノイズ中間量子)コンピュータにおけるノイズに対する頑健性を維持している。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-31T17:58:13Z) - The Variational Quantum Eigensolver: a review of methods and best
practices [3.628860803653535]
変分量子固有解法(VQE)は変動原理を用いてハミルトンの基底状態エネルギーを計算する。
本総説は,アルゴリズムの様々な部分における進捗状況について概説することを目的としている。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-11-09T14:40:18Z) - Quantum circuit architecture search for variational quantum algorithms [88.71725630554758]
本稿では、QAS(Quantum Architecture Search)と呼ばれるリソースと実行時の効率的なスキームを提案する。
QASは、よりノイズの多い量子ゲートを追加することで得られる利点と副作用のバランスをとるために、自動的にほぼ最適アンサッツを求める。
数値シミュレータと実量子ハードウェアの両方に、IBMクラウドを介してQASを実装し、データ分類と量子化学タスクを実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-20T12:06:27Z) - Electronic structure with direct diagonalization on a D-Wave quantum
annealer [62.997667081978825]
本研究は、D-Wave 2000Q量子アニール上の分子電子ハミルトニアン固有値-固有ベクトル問題を解くために、一般量子アニール固有解法(QAE)アルゴリズムを実装した。
そこで本研究では,D-Waveハードウェアを用いた各種分子系における基底および電子励起状態の取得について述べる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-02T22:46:47Z) - Classical Optimizers for Noisy Intermediate-Scale Quantum Devices [1.43494686131174]
本稿では,NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)デバイス上でのチューニングについて述べる。
VQEのケーススタディにおいて、異なる最小値の効率と有効性について分析した。
これまでのほとんどの結果は量子VQE回路のチューニングに集中しているが、量子ノイズの存在下では、古典的な最小化ステップを慎重に選択して正しい結果を得る必要がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-04-06T21:31:22Z) - Simulating quantum chemistry in the seniority-zero space on qubit-based
quantum computers [0.0]
計算量子化学の近似をゲートベースの量子コンピュータ上で分子化学をシミュレートする手法と組み合わせる。
基本集合を増大させるために解放された量子資源を用いることで、より正確な結果が得られ、必要な数の量子コンピューティングの実行が削減されることが示される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-31T19:44:37Z)
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。