論文の概要: Quantum Heaviside Eigen Solver
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.08288v1
- Date: Tue, 16 Nov 2021 08:26:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-08 00:11:05.267842
- Title: Quantum Heaviside Eigen Solver
- Title(参考訳): 量子ヘビーサイド固有解法
- Authors: Zheng-Zhi Sun and Gang Su
- Abstract要約: 本稿では、量子コンピュータにおける一般ハミルトニアンの固有値と固有状態の両方を計算するために、量子ヘビサイド固有解法と呼ばれる量子アルゴリズムを提案する。
現在のアルゴリズムは、量子多体系と量子化学におけるハミルトンの普遍的な量子固有解法である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.027974860479791
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Solving Hamiltonian matrix is a central task in quantum many-body physics and
quantum chemistry. Here we propose a novel quantum algorithm named as a quantum
Heaviside eigen solver to calculate both the eigen values and eigen states of
the general Hamiltonian for quantum computers. A quantum judge is suggested to
determine whether all the eigen values of a given Hamiltonian is larger than a
certain threshold, and the lowest eigen value with an error smaller than
$\varepsilon $ can be obtained by dichotomy in $O\left( {{{\log }}{1 \over
\varepsilon }} \right)$ iterations of shifting Hamiltonian and performing
quantum judge. A quantum selector is proposed to calculate the corresponding
eigen states. Both quantum judge and quantum selector achieve quadratic speedup
from amplitude amplification over classical diagonalization methods. The
present algorithm is a universal quantum eigen solver for Hamiltonian in
quantum many-body systems and quantum chemistry. We test this algorithm on the
quantum simulator for a physical model to show its good feasibility.
- Abstract(参考訳): ハミルトン行列の解法は、量子多体物理学と量子化学における中心的な課題である。
本稿では,量子コンピュータの一般ハミルトニアンの固有値と固有状態の両方を計算する量子ヘビーサイド固有解法として,新しい量子アルゴリズムを提案する。
量子ジャッジは、与えられたハミルトニアンのすべての固有値が特定のしきい値より大きいかどうかを判断し、その誤差が$\varepsilon $より小さい最低固有値は、ハミルトンのシフトと量子ジャッジの実行の反復を$O\left( {{{\log }}{1 \over \varepsilon }} \right)$$で除算することで得られる。
対応する固有状態を計算するために量子セレクタを提案する。
量子ジャッジと量子セレクタは、古典的対角化法における振幅増幅による二次速度向上を達成する。
本アルゴリズムは、量子多体系および量子化学におけるハミルトンの普遍量子固有解法である。
このアルゴリズムを量子シミュレータでテストし,その実現可能性を示す物理モデルを構築した。
関連論文リスト
- Optimizing random local Hamiltonians by dissipation [44.99833362998488]
簡単な量子ギブスサンプリングアルゴリズムが最適値の$Omega(frac1k)$-fraction近似を達成することを証明した。
この結果から, 局所スピンおよびフェルミオンモデルに対する低エネルギー状態の発見は量子的に容易であるが, 古典的には非自明であることが示唆された。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-11-04T20:21:16Z) - Benchmarking Variational Quantum Eigensolvers for Entanglement Detection in Many-Body Hamiltonian Ground States [37.69303106863453]
変分量子アルゴリズム(VQA)は近年、量子優位を得る約束として登場している。
我々は、変分量子固有解法(VQEs)と呼ばれる特定の種類のVQAを用いて、絡み合った観測と絡み合った基底状態検出においてそれらをベンチマークする。
ハミルトニアン相互作用にインスパイアされた構造を持つ量子回路は、問題に依存しない回路よりもコスト関数推定のより良い結果を示した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-07-05T12:06:40Z) - Spin coupling is all you need: Encoding strong electron correlation on quantum computers [0.0]
量子コンピュータはスピン結合初期状態の形で支配的絡み合い構造を直接符号化することにより、強相関分子系を効率的にシミュレートできることを示す。
我々の研究は、古典的な挑戦的なシステムのための電子構造のスケーラブルな量子シミュレーションへの道を開いた。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-04-29T17:14:21Z) - Variational-quantum-eigensolver-inspired optimization for spin-chain work extraction [39.58317527488534]
量子源からのエネルギー抽出は、量子電池のような新しい量子デバイスを開発するための重要なタスクである。
量子源からエネルギーを完全に抽出する主な問題は、任意のユニタリ演算をシステム上で行うことができるという仮定である。
本稿では,変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムにインスパイアされた抽出可能エネルギーの最適化手法を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-11T15:59:54Z) - Entanglement and coherence in Bernstein-Vazirani algorithm [58.720142291102135]
Bernstein-Vaziraniアルゴリズムは、オラクルに符号化されたビット文字列を決定できる。
我々はベルンシュタイン・ヴァジラニアルゴリズムの量子資源を詳細に分析する。
絡み合いがない場合、初期状態における量子コヒーレンス量とアルゴリズムの性能が直接関係していることが示される。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-26T20:32:36Z) - An Introduction to Quantum Machine Learning for Engineers [36.18344598412261]
量子機械学習は、ゲートベースの量子コンピュータをプログラムするための支配的なパラダイムとして登場しつつある。
この本は、確率と線形代数の背景を持つエンジニアの聴衆のために、量子機械学習の自己完結した紹介を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-05-11T12:10:52Z) - Automatic quantum circuit encoding of a given arbitrary quantum state [0.0]
任意の量子状態を最適量子回路に符号化する量子古典ハイブリッドアルゴリズムを提案する。
提案アルゴリズムは、目的関数として、F = langle 0 vert hatmathcalCdagger vert Psi rangle$ の絶対値を用いる。
我々は、AQCEアルゴリズムによって生成された量子回路が、実際にノイズの多い実量子デバイス上で元の量子状態を合理的に表現できることを実験的に実証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-29T12:33:41Z) - Variational Quantum Eigensolver for SU($N$) Fermions [0.0]
変分量子アルゴリズムは、ノイズの多い中間スケール量子コンピュータのパワーを活用することを目的としている。
変分量子固有解法を$N$成分フェルミオンの基底状態特性の研究に応用する。
提案手法は,多体系の電流ベース量子シミュレータの基礎を定式化したものである。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-29T16:39:30Z) - Inverse iteration quantum eigensolvers assisted with a continuous
variable [0.0]
本稿では,古典的逆電力反復法における量子コンピューティングのパワーを利用した逆繰り返し量子固有解法を提案する。
鍵となる要素は、コヒーレントハミルトニアン進化の線型結合として逆ハミルトニアンを構成することである。
様々な物理系に対して有限スキューズ法で数値シミュレーションを行った量子アルゴリズムを実演する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-10-07T07:31:11Z) - Hybrid Quantum-Classical Eigensolver Without Variation or Parametric
Gates [0.0]
本稿では,電子量子系の固有エネルギースペクトルを得る方法を提案する。
これは、量子系のハミルトニアンを有限有効ヒルベルト空間に射影することで達成される。
実効ハミルトニアンの対応する対角線および対角線の項を測定するための短深さ量子回路を作成するプロセスを与える。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-08-26T02:31:24Z) - Quantum Gram-Schmidt Processes and Their Application to Efficient State
Read-out for Quantum Algorithms [87.04438831673063]
本稿では、生成した状態の古典的ベクトル形式を生成する効率的な読み出しプロトコルを提案する。
我々のプロトコルは、出力状態が入力行列の行空間にある場合に適合する。
我々の技術ツールの1つは、Gram-Schmidt正則手順を実行するための効率的な量子アルゴリズムである。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-14T11:05:26Z)
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。