論文の概要: Orthogonal-ansatz VQE: Locating excited states without modifying a cost-function

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.04361v1
• Date: Sat, 9 Apr 2022 02:22:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-17 18:55:00.374888
• Title: Orthogonal-ansatz VQE: Locating excited states without modifying a cost-function
• Title（参考訳）: Orthogonal-Ansatz VQE:コスト関数を変更せずに励起状態を見つける
• Authors: Kyle Sherbert and Marco Buongiorno Nardelli
• Abstract要約: 我々は,回路の複雑さを増大させるため,測定複雑性を増大させるような励起状態VQEソルバを開発した。 簡単な単体例から始めて、3つの異なるアンサーゼで我々のアプローチを実証し、すべての量子ビットにまたがるフルヒルベルト空間に対応するように一般化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Most literature in the Variational Quantum Eigensolver (VQE) algorithm focuses on finding the ground state of a physical system, by minimizing a quantum-computed cost-function. When excited states are required, the cost-function is usually modified to include additional terms ensuring orthogonality with the ground state. This generally requires additional quantum circuit executions and measurements, increasing algorithmic complexity. Here we present a design strategy for the variational ansatz which enforces orthogonality in candidate excited states while still fully exploring the remaining subset of Hilbert space. The result is an excited-state VQE solver which trades increasing measurement complexity for increasing circuit complexity. The latter is anticipated to become preferable as quantum error mitigation and correction become more refined. We demonstrate our approach with three distinct ansatze, beginning with a simple single-body example, before generalizing to accommodate the full Hilbert space spanned by all qubits, and a constrained Hilbert space obeying particle number conservation.
• Abstract（参考訳）: 変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムのほとんどの文献は、量子計算コスト関数を最小化することによって物理系の基底状態を見つけることに焦点を当てている。 励起状態が必要な場合、コスト関数は通常、基底状態との直交性を保証する追加項を含むように修正される。 一般に、量子回路の実行と測定の追加が必要となり、アルゴリズムの複雑さが増大する。 ここでは、ヒルベルト空間の残りの部分集合を完全に探索しながら、候補励起状態における直交性を強制する変分アンサッツの設計戦略を示す。 その結果、回路の複雑さを増大させるために測定複雑性を増大させる励起状態VQE解法が得られた。 量子誤差の緩和と補正がより洗練されるにつれて後者が好ましいものと期待されている。 簡単な単体例から始め、すべての量子ビットにまたがるフルヒルベルト空間と、粒子数保存に従う制約付きヒルベルト空間を一般化する前に、我々のアプローチを3つの異なるアンサーゼで実証する。

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