論文の概要: Assessment of the variational quantum eigensolver: application to the Heisenberg model

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.05065v2
• Date: Fri, 17 Jun 2022 07:16:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-01 06:35:19.736126
• Title: Assessment of the variational quantum eigensolver: application to the Heisenberg model
• Title（参考訳）: 変分量子固有解法の評価:ハイゼンベルクモデルへの応用
• Authors: Manpreet Singh Jattana, Fengping Jin, Hans De Raedt, Kristel Michielsen
• Abstract要約: 反強磁性ハイゼンベルクモデルの基底状態エネルギーを計算するために, ハイブリッド量子古典変動法の大規模シミュレーション結果と解析を行った。 100量子ビットの完全機能量子コンピュータは、比較的小さな誤差で基底状態エネルギーを計算することができると予測する。
• 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: We present and analyze large-scale simulation results of a hybrid quantum-classical variational method to calculate the ground state energy of the anti-ferromagnetic Heisenberg model. Using a massively parallel universal quantum computer simulator, we observe that a low-depth-circuit ansatz advantageously exploits the efficiently preparable N\'{e}el initial state, avoids potential barren plateaus, and works for both one- and two-dimensional lattices. The analysis reflects the decisive ingredients required for a simulation by comparing different ans\"{a}tze, initial parameters, and gradient-based versus gradient-free optimizers. Extrapolation to the thermodynamic limit accurately yields the analytical value for the ground state energy, given by the Bethe ansatz. We predict that a fully functional quantum computer with 100 qubits can calculate the ground state energy with a relatively small error.
• Abstract（参考訳）: 反強磁性ハイゼンベルクモデルの基底状態エネルギーを計算するために, ハイブリッド量子古典変動法の大規模シミュレーション結果と解析を行った。 超並列な普遍量子コンピュータシミュレータを用いて、低深度回路のアンサッツが効率よく準備可能なN\'{e}el初期状態を有利に利用し、バレンプラトーを回避し、1次元格子と2次元格子の両方で機能することを観察する。 この分析は、Ans\"{a}tze, initial parameters, and gradient-based versus gradient-free optimizationr を比較してシミュレーションに必要な決定的な要素を反映している。 熱力学的極限への外挿は、bethe ansatzによって与えられる基底状態エネルギーの解析値を正確に得る。 100量子ビットの完全機能量子コンピュータは比較的小さな誤差で基底状態エネルギーを計算することができると予測する。

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