論文の概要: Adaptive variational algorithms for quantum Gibbs state preparation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.12757v1
• Date: Wed, 23 Mar 2022 22:54:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-21 00:35:19.122182
• Title: Adaptive variational algorithms for quantum Gibbs state preparation
• Title（参考訳）: 量子ギブス状態生成のための適応変分アルゴリズム
• Authors: Ada Warren, Linghua Zhu, Nicholas J. Mayhall, Edwin Barnes, Sophia E. Economou
• Abstract要約: 本研究では,自由エネルギーと異なり,(ii)動的に生成する問題調整アンゼを用いて測定する目的関数を提案する。 これにより、低深度回路を用いたギブス状態の準備を任意に精度良く行うことができる。 我々のアルゴリズムは、幅広い温度と様々なハミルトンに対して高忠実度ギブズ状態を作成することができることを数値的に示している。
• 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: The preparation of Gibbs thermal states is an important task in quantum computation with applications in quantum simulation, quantum optimization, and quantum machine learning. However, many algorithms for preparing Gibbs states rely on quantum subroutines which are difficult to implement on near-term hardware. Here, we address this by (i) introducing an objective function that, unlike the free energy, is easily measured, and (ii) using dynamically generated, problem-tailored ans\"atze. This allows for arbitrarily accurate Gibbs state preparation using low-depth circuits. To verify the effectiveness of our approach, we numerically demonstrate that our algorithm can prepare high-fidelity Gibbs states across a broad range of temperatures and for a variety of Hamiltonians.
• Abstract（参考訳）: ギブス熱状態の生成は、量子シミュレーション、量子最適化、および量子機械学習における量子計算における重要な課題である。 しかし、ギブス状態を作成する多くのアルゴリズムは、短期ハードウェアでは実装が難しい量子サブルーチンに依存している。 ここでこの問題に対処します (i)自由エネルギーと異なり容易に測定できる目的関数を導入すること、及び (ii)動的に生成した問題解決型ans\"atze。 これにより、低深度回路を用いたギブス状態の準備を任意に行うことができる。 提案手法の有効性を検証するため,我々のアルゴリズムは幅広い温度および様々なハミルトン系に対して高忠実度ギブズ状態を作成することができることを示した。

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