論文の概要: Comparative study of adaptive variational quantum eigensolvers for multi-orbital impurity models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.06745v3
• Date: Thu, 27 Oct 2022 20:36:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-22 05:31:34.952584
• Title: Comparative study of adaptive variational quantum eigensolvers for multi-orbital impurity models
• Title（参考訳）: 多軌道不純物モデルに対する適応変分量子固有解法の比較研究
• Authors: Anirban Mukherjee, Noah F. Berthusen, Jo\~ao C. Getelina, Peter P. Orth, and Yong-Xin Yao
• Abstract要約: 多軌道埋め込み不純物モデル間の相互作用のための基底状態準備における異なる変分量子固有解器の性能の比較を行った。 99.9%以上の忠実度を持つ状態準備は、測定回路あたり約214ドルのショットで実現できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.31317409221921144
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Hybrid quantum-classical embedding methods for correlated materials simulations provide a path towards potential quantum advantage. However, the required quantum resources arising from the multi-band nature of $d$ and $f$ electron materials remain largely unexplored. Here we compare the performance of different variational quantum eigensolvers in ground state preparation for interacting multi-orbital embedding impurity models, which is the computationally most demanding step in quantum embedding theories. Focusing on adaptive algorithms and models with 8 spin-orbitals, we show that state preparation with fidelities better than $99.9\%$ can be achieved using about $2^{14}$ shots per measurement circuit. When including gate noise, we observe that parameter optimizations can still be performed if the two-qubit gate error lies below $10^{-3}$, which is slightly smaller than current hardware levels. Finally, we measure the ground state energy on IBM and Quantinuum hardware using a converged adaptive ansatz and obtain a relative error of $0.7\%$.
• Abstract（参考訳）: 相関材料シミュレーションのためのハイブリッド量子古典的埋め込み法は、潜在的な量子優位への道を開く。 しかし、d$ と $f$ 電子材料のマルチバンドの性質から生じる必要な量子資源はほとんど未調査のままである。 ここでは,多軌道埋め込み不純物モデルとの相互作用のための基底状態準備における異なる変分量子固有ソルバの性能を比較する。 8つのスピン軌道を持つ適応型アルゴリズムとモデルに注目して、99.9\%$以上のフィディティを持つ状態準備は、測定回路当たり約2^{14}$ショットで達成できることを示した。 ゲートノイズを含む場合、2量子ビットのゲートエラーが10^{-3}$以下で、現在のハードウェアレベルよりも若干小さい場合、パラメータ最適化が引き続き実行可能であることが観察される。 最後に,IBMおよびQuantinuumハードウェア上の基底状態エネルギーを収束適応アンサッツを用いて測定し,相対誤差0.7\%$を得る。

関連論文リスト

• Towards large-scale quantum optimization solvers with few qubits [59.63282173947468]
  我々は、$m=mathcalO(nk)$バイナリ変数を$n$ qubitsだけを使って最適化するために、$k>1$で可変量子ソルバを導入する。 我々は,特定の量子ビット効率の符号化が,バレン高原の超ポリノミウム緩和を内蔵特徴としてもたらすことを解析的に証明した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-17T18:59:38Z)
• QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum Circuits [82.50620782471485]
  QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。 1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。 提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z)
• Comparative study on compact quantum circuits of hybrid quantum-classical algorithms for quantum impurity models [0.0]
  変分量子固有解法のようなハイブリッド量子古典アルゴリズムは、量子不純物モデルの潜在的な解として現れる。 これらのアルゴリズムの一般的な課題は、不純物中のスピン軌道の数で変動パラメータの数が急速に増加することである。 本研究は, 精度を犠牲にすることなく, 変動パラメータが少ない大規模量子シミュレーションにおいて, 複雑な不純物モデルに対処する可能性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-07T07:39:01Z)
• Simulation of IBM's kicked Ising experiment with Projected Entangled Pair Operator [71.10376783074766]
  我々は最近,誤りを軽減した量子回路を用いてエミュレートされた127量子ビットキックド・イジングモデルの古典的シミュレーションを行った。 提案手法はハイゼンベルク図の射影的絡み合ったペア作用素(PEPO)に基づいている。 我々はクリフォード展開理論を開発し、正確な期待値を計算し、それらをアルゴリズムの評価に利用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-06T10:24:23Z)
• Shallow quantum circuits for efficient preparation of Slater determinants and correlated states on a quantum computer [0.0]
  フェルミオンアンザッツ状態調製は、量子化学や凝縮物質への応用のための変分量子固有解法のような多くの量子アルゴリズムにおける臨界サブルーチンである。 量子機械学習のために開発されたデータローディング回路に着想を得て、より浅くスケーラブルな$mathcalO(d log2N)$ 2-qubitゲート深度回路を提供する代替パラダイムを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-18T12:43:18Z)
• A single $T$-gate makes distribution learning hard [56.045224655472865]
  この研究は、局所量子回路の出力分布の学習可能性に関する広範な評価を提供する。 ハイブリッド量子古典アルゴリズムを含む多種多様な学習アルゴリズムにおいて、深度$d=omega(log(n))$ Clifford回路に関連する生成的モデリング問題さえも困難であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-07T08:04:15Z)
• Phenomenological Theory of Variational Quantum Ground-State Preparation [0.0]
  変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムは、偏光量子回路を利用するハミルトンの基底状態を作成することを目的としている。 アルゴリズムの成功は学習率などの他のパラメータに大きく依存していることが示される。 ギャップが閉じた場合に使用する対称性向上型シミュレーションプロトコルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-12T18:00:04Z)
• Variational Adiabatic Gauge Transformation on real quantum hardware for effective low-energy Hamiltonians and accurate diagonalization [68.8204255655161]
  変分アダバティックゲージ変換(VAGT)を導入する。 VAGTは、現在の量子コンピュータを用いてユニタリ回路の変動パラメータを学習できる非摂動型ハイブリッド量子アルゴリズムである。 VAGTの精度は、RigettiおよびIonQ量子コンピュータ上でのシミュレーションと同様に、トラフ数値シミュレーションで検証される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-16T20:50:08Z)
• Quantum supremacy regime for compressed fermionic models [0.0]
  圧縮空間でシミュレートできる二次フェルミオンハミルトニアンのクラスを同定する。 特に、近接相互作用が近い2-局所量子ビットモデルに符号化された$n$軌道の系では、基底状態エネルギーを評価できる。 我々は、圧縮されたガウスフェルミオン模型をサンプリングするための量子超越性の体系を見出した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-18T18:02:05Z)
• Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
  本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。 3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。