論文の概要: Quantum Orbital Minimization Method for Excited States Calculation on
Quantum Computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.07963v2
- Date: Fri, 10 Jun 2022 22:43:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-28 08:16:39.692649
- Title: Quantum Orbital Minimization Method for Excited States Calculation on
Quantum Computer
- Title（参考訳）: 量子コンピュータ上での励起状態計算のための量子軌道最小化法
- Authors: Joel Bierman, Yingzhou Li, Jianfeng Lu
- Abstract要約: エルミート作用素の励起状態を得るための量子古典的ハイブリッド変分法を提案する。
我々は,4つの水素原子を正方格子に配置した玩具モデルを用いて,$textH_2$,$textLiH$の励起状態を求める数値シミュレーションを行った。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.989041429080286
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a quantum-classical hybrid variational algorithm, the quantum
orbital minimization method (qOMM), for obtaining the ground state and
low-lying excited states of a Hermitian operator. Given parameterized ansatz
circuits representing eigenstates, qOMM implements quantum circuits to
represent the objective function in the orbital minimization method and adopts
classical optimizer to minimize the objective function with respect to
parameters in ansatz circuits. The objective function has orthogonality
implicitly embedded, which allows qOMM to apply a different ansatz circuit to
each reference state. We carry out numerical simulations that seek to find
excited states of the $\text{H}_{2}$, $\text{LiH}$, and a toy model consisting
of 4 hydrogen atoms arranged in a square lattice in the STO-3G basis and UCCSD
ansatz circuits. Comparing the numerical results with existing excited states
methods, qOMM is less prone to getting stuck in local minima and can achieve
convergence with more shallow ansatz circuits.
- Abstract（参考訳）: エルミート作用素の基底状態と低次励起状態を得るための量子古典型ハイブリッド変分アルゴリズムである量子軌道最小化法(qomm)を提案する。
固有状態を表すパラメータ化アンサッツ回路が与えられたとき、qOMMは軌道最小化法において目的関数を表現するために量子回路を実装し、アンサッツ回路のパラメータに関する目的関数を最小化するために古典最適化器を採用する。
目的関数は直交性が暗黙的に埋め込まれており、qOMMはそれぞれの参照状態に異なるアンサッツ回路を適用することができる。
我々は,STO-3Gベースで四角格子に配置された4つの水素原子とUCCSDアンサッツ回路からなる玩具モデルを用いて,$\text{H}_{2}$,$\text{LiH}$の励起状態を求める数値シミュレーションを行った。
既存の励起状態法と数値結果を比較すると、qommは局所的な極小領域に留まらず、より浅いアンサッツ回路で収束することができる。
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