論文の概要: A Scalable Approach to Quantum Simulation via Projection-based Embedding

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.01135v2
• Date: Tue, 17 May 2022 11:04:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-23 08:01:30.503432
• Title: A Scalable Approach to Quantum Simulation via Projection-based Embedding
• Title（参考訳）: 投影型埋め込みによる量子シミュレーションへのスケーラブルなアプローチ
• Authors: Alexis Ralli and Michael I. Williams and Peter V. Coveney
• Abstract要約: 分子の電子構造のサブドメインを量子デバイス上で正確に計算できる新しい、化学的に直感的なアプローチについて述べる。 本手法は,量子コンピュータ上では十分にシミュレートできないが,より低い近似レベルで古典的に解ける分子に対して,改良された結果が得られることを示す。
• 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: Owing to the computational complexity of electronic structure algorithms running on classical digital computers, the range of molecular systems amenable to simulation remains tightly circumscribed even after many decades of work. Quantum computers hold the promise of transcending such limitations although in the current era the size and noise of these devices militates against significant progress. Here we describe a new and chemically intuitive approach that permits a subdomain of the electronic structure of a molecule to be calculated accurately on a quantum device, while the rest of the molecule is described at a lower level of accuracy using density functional theory running on a classical computer. We demonstrate that our method produces improved results for molecules that cannot be simulated fully on quantum computers but which can be resolved classically at a lower level of approximation. Our algorithm is tunable, so that the size of the quantum simulation can be adjusted to run on available quantum resources. Therefore, as quantum devices become larger, our method will enable increasingly large subdomains to be studied accurately.
• Abstract（参考訳）: 古典的デジタルコンピュータ上で動く電子構造アルゴリズムの計算複雑性のため、シミュレーション可能な分子系の範囲は、何十年もの間、厳密に取り囲まれている。 量子コンピュータはそのような制限を超越するという約束を保っているが、現在の時代には、これらのデバイスのサイズとノイズは大幅に進歩している。 本稿では、量子デバイス上で分子の電子構造のサブドメインを正確に計算することを可能にする、新しい化学的に直感的なアプローチと、他の分子を古典的コンピュータ上で実行される密度汎関数理論を用いて、より低い精度で記述する手法について述べる。 本手法は,量子コンピュータ上では十分にシミュレートできないが,より低い近似レベルで古典的に解ける分子に対して,改良された結果が得られることを示す。 我々のアルゴリズムは可変性があり、量子シミュレーションのサイズを利用可能な量子リソースで実行するように調整できる。 したがって、量子デバイスが大きくなるにつれて、より大きなサブドメインを正確に研究できるようになる。

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