論文の概要: Deterministic improvements of quantum measurements with grouping of
compatible operators, non-local transformations, and covariance estimates
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.01471v3
- Date: Mon, 18 Apr 2022 23:20:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-02 05:50:54.163648
- Title: Deterministic improvements of quantum measurements with grouping of
compatible operators, non-local transformations, and covariance estimates
- Title（参考訳）: 相反作用素群、非局所変換、共分散推定による量子測定の決定論的改善
- Authors: Tzu-Ching Yen, Aadithya Ganeshram, and Artur F. Izmaylov
- Abstract要約: 通勤型マルチキュービットパウリ製品のグループ化に基づく分割方式について検討する。
測定回数を2倍に削減する2つの新しい測定手法を開発した。
- 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: Obtaining the expectation value of an observable on a quantum computer is a
crucial step in the variational quantum algorithms. For complicated observables
such as molecular electronic Hamiltonians, a common strategy is to present the
observable as a linear combination of measurable fragments. The main problem of
this approach is a large number of measurements required for accurate sampling
of the observable's expectation value. We consider several partitioning schemes
based on grouping of commuting multi-qubit Pauli products with the goal of
minimizing the number of measurements. Three main directions are explored: 1)
grouping commuting operators using the greedy approach, 2) involving non-local
unitary transformations for measuring, and 3) taking advantage of compatibility
of some Pauli products with several measurable groups. The last direction gives
rise to a general framework that not only provides improvements over previous
methods but also connects measurement grouping approaches with recent advances
in techniques of shadow tomography. Following this direction, we develop two
new measurement schemes that achieve a severalfold reduction in the number of
measurements for a set of model molecules compared to previous state-of-the-art
methods.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータ上で観測可能な観測値を求めることは、変分量子アルゴリズムにおいて重要なステップである。
分子電子ハミルトニアンのような複雑な可観測性に対して、可観測性は測定可能な断片の線形結合として表すのが一般的な戦略である。
このアプローチの主な問題は、観測可能な期待値の正確なサンプリングに必要な多数の測定値である。
通勤用マルチキュービットパウリ製品のグループ化に基づく分割方式を,測定回数を最小化する目的で検討した。
主な3つの方向を探究する。
1)グリーディアプローチを用いたグループ化通勤オペレーター
2)非局所単位変換による測定,及び
3) パウリ製品といくつかの測定可能な群との互換性を利用する。
最後の方向は、従来の方法よりも改善を提供するだけでなく、測定グループ化アプローチとシャドウトモグラフィ技術の最近の進歩を結びつける一般的な枠組みをもたらす。
そこで本研究では,従来の最先端手法と比較して,モデル分子の集合の測定回数を2倍に削減する2つの新しい測定手法を開発した。
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