論文の概要: Variational Quantum Computation of Molecular Linear Response Properties
on a Superconducting Quantum Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.02426v3
- Date: Tue, 27 Sep 2022 02:38:23 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-02 01:28:07.300218
- Title: Variational Quantum Computation of Molecular Linear Response Properties
on a Superconducting Quantum Processor
- Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサにおける分子線形応答特性の変分量子計算
- Authors: Kaixuan Huang, Xiaoxia Cai, Hao Li, Zi-Yong Ge, Ruijuan Hou, Hekang
Li, Tong Liu, Yunhao Shi, Chitong Chen, Dongning Zheng, Kai Xu, Zhi-Bo Liu,
Zhendong Li, Heng Fan, Wei-Hai Fang
- Abstract要約: 本稿では,深部量子回路の必要性を回避するために,応答特性に対する実用的変動量子応答(VQR)アルゴリズムを提案する。
超伝導量子プロセッサ上での動的偏光性や吸収スペクトルを含む分子の線形応答特性に関する最初のシミュレーションを報告する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.69554086981598
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Simulating response properties of molecules is crucial for interpreting
experimental spectroscopies and accelerating materials design. However, it
remains a long-standing computational challenge for electronic structure
methods on classical computers. While quantum computers hold the promise to
solve this problem more efficiently in the long run, existing quantum
algorithms requiring deep quantum circuits are infeasible for near-term noisy
quantum processors. Here, we introduce a pragmatic variational quantum response
(VQR) algorithm for response properties, which circumvents the need for deep
quantum circuits. Using this algorithm, we report the first simulation of
linear response properties of molecules including dynamic polarizabilities and
absorption spectra on a superconducting quantum processor. Our results indicate
that a large class of important dynamical properties such as Green's functions
are within the reach of near-term quantum hardware using this algorithm in
combination with suitable error mitigation techniques.
- Abstract（参考訳）: 分子の応答特性のシミュレーションは、実験的分析と加速材料設計の解釈に不可欠である。
しかし、従来のコンピュータ上での電子構造法における長年の計算課題である。
量子コンピュータはこの問題を長期的にはより効率的に解くと約束する一方で、深い量子回路を必要とする既存の量子アルゴリズムは、短期的なノイズの多い量子プロセッサでは実現できない。
本稿では,深い量子回路の必要性を回避し,応答特性に対する実用的変分量子応答(vqr)アルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムを用いて、超伝導量子プロセッサ上での動的偏光率や吸収スペクトルを含む分子の線形応答特性の最初のシミュレーションを行う。
以上の結果から,グリーン関数などの重要な力学特性は,このアルゴリズムと適切な誤差軽減手法を組み合わせることで,短期量子ハードウェアの範囲内にあることが示唆された。
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