論文の概要: Towards Perturbation Theory Methods on a Quantum Computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.14955v2
• Date: Sun, 14 May 2023 10:10:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-17 01:11:39.480791
• Title: Towards Perturbation Theory Methods on a Quantum Computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータの摂動理論法に向けて
• Authors: Junxu Li, Barbara A. Jones and Sabre Kais
• Abstract要約: PT法を用いてエネルギーと固有状態の補正を推定する量子回路を提案する。 私たちの研究は、量子デバイスで複雑なシステムを研究するための新しいアプローチを提供します。
• 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: Perturbation theory (PT) might be one of the most powerful and fruitful tools for both physicists and chemists, which evoked an explosion of applications with the blooming of atomic and subatomic physics. Even though PT is well-used today, techniques for PT are significantly lacking in quantum computing. Here we present a quantum circuit estimating both the energy and eigenstates corrections with PT methods, which we claim is far superior to the classical version when estimating the second order energy correction. Our approach is further demonstrated with an application on the extended Hubbard model, where numerical simulation based on qiskit is also presented. Unlike the popular quantum variational circuit, there is no training or optimizing process in our circuit, and all parameters are derived from the unperturbed Hamiltonian. Our work offers a new approach to studying complex systems with quantum devices, which might shed light on the quantum implementation of the more intricate methods based on PT.
• Abstract（参考訳）: 摂動理論(PT)は物理学者と化学者の両方にとって最も強力で実りの多い道具の1つであり、原子物理学と亜原子物理学の開花による応用の爆発を引き起こした。 今日ptはよく使われているが、ptの技術は量子コンピューティングにおいて著しく不足している。 本稿では,pt法を用いてエネルギーと固有状態の両方の補正を推定する量子回路を提案する。 本手法は,qiskitに基づく数値シミュレーションが提案されている拡張ハバードモデルの適用によりさらに実証される。 一般的な量子変動回路とは異なり、我々の回路にはトレーニングや最適化のプロセスはなく、全てのパラメータは未摂動ハミルトニアンから導かれる。 我々の研究は、PTに基づくより複雑な手法の量子的実装に光を当てるかもしれない量子デバイスを用いた複雑なシステムの研究の新しいアプローチを提供する。

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