論文の概要: Leveraging small scale quantum computers with unitarily downfolded
Hamiltonians
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.08591v1
- Date: Thu, 18 Aug 2022 01:48:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-30 17:58:18.735995
- Title: Leveraging small scale quantum computers with unitarily downfolded
Hamiltonians
- Title（参考訳）: ユニタリ・ダウンフォールド・ハミルトニアンを用いた小型量子コンピュータの活用
- Authors: Renke Huang, Chenyang Li, Francesco A. Evangelista
- Abstract要約: 駆動類似性再正規化群(QDSRG)に基づく量子ユニタリダウンフォールディング形式を提案する。
QDSRGは古典的なスケールダウンフォールディング法であり、コストのかかる3次元および高次元の低減密度の評価を回避している。
我々は、QDSRGが、分子特性の正確な推定のために、短期量子デバイスを活用するための実行可能なアプローチであることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.982452761986434
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this work, we propose a quantum unitary downfolding formalism based on the
driven similarity renormalization group (QDSRG) that may be combined with
quantum algorithms for both noisy and fault-tolerant hardware. The QDSRG is a
classical polynomially-scaling downfolding method that avoids the evaluation of
costly three- and higher-body reduced density matrices while retaining the
accuracy of classical multireference many-body theories. We calibrate and test
the QDSRG on several challenging chemical problems and propose a strategy for
avoiding classical exponential-scaling steps in the QDSRG scheme. We report
QDSRG computations of two chemical systems using the variational quantum
eigensolver on IBM quantum devices: i) the dissociation curve of H$_2$ using a
quintuple-$\zeta$ basis and ii) the bicyclobutane isomerization reaction to
$trans$-butadiene, demonstrating the reduction of problems that require several
hundred qubits to a single qubit. Our work shows that the QDSRG is a viable
approach to leverage near-term quantum devices for the accurate estimation of
molecular properties.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,雑音およびフォールトトレラントハードウェアの量子アルゴリズムと組み合わせた,駆動的類似性再正規化群 (driveing similarity renormalization group, qdsrg) に基づく量子ユニタリ化形式を提案する。
QDSRGは、古典的多重参照多体理論の精度を維持しつつ、コストのかかる3次元および高次元縮小密度行列の評価を回避する古典的な多項式スケーリングダウンフォールディング法である。
そこで我々は,QDSRG をいくつかの難しい化学問題に対して校正し,検証し,QDSRG スキームにおける古典的な指数スケーリングステップを回避するための戦略を提案する。
IBM量子デバイス上の変分量子固有解器を用いた2種類の化学系のQDSRG計算について報告する。
一 五重項を用いたH$_2$の解離曲線−\zeta$base及び
ii) ビシクロブタン異性化反応が$trans$-butadiene に反応し、1キュービットに数百キュービットを必要とする問題の低減を示す。
我々の研究は、QDSRGが分子特性の正確な推定に近距離量子デバイスを利用するための実行可能なアプローチであることを示している。
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