論文の概要: TETRIS-ADAPT-VQE: An adaptive algorithm that yields shallower, denser circuit ans\"atze

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.10562v1
• Date: Wed, 21 Sep 2022 18:00:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-25 20:38:18.689292
• Title: TETRIS-ADAPT-VQE: An adaptive algorithm that yields shallower, denser circuit ans\"atze
• Title（参考訳）: TETRIS-ADAPT-VQE: より浅い、より密度の高い回路Ans\atzeを生成する適応アルゴリズム
• Authors: Panagiotis G. Anastasiou, Yanzhu Chen, Nicholas J. Mayhall, Edwin Barnes, Sophia E. Economou
• Abstract要約: TETRIS-ADAPT-VQEと呼ばれるアルゴリズムを導入する。 その結果、CNOTゲートの数や変動パラメータを増大させることなく、より密度が高く、より浅い回路が得られる。 これらの改善により、量子ハードウェアに実用的な量子優位性を示すという目標に近づきます。
• 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: Adaptive quantum variational algorithms are particularly promising for simulating strongly correlated systems on near-term quantum hardware, but they are not yet viable due, in large part, to the severe coherence time limitations on current devices. In this work, we introduce an algorithm called TETRIS-ADAPT-VQE, which iteratively builds up variational ans\"atze a few operators at a time in a way dictated by the problem being simulated. This algorithm is a modified version of the ADAPT-VQE algorithm in which the one-operator-at-a-time rule is lifted to allow for the addition of multiple operators with disjoint supports in each iteration. TETRIS-ADAPT-VQE results in denser but significantly shallower circuits, without increasing the number of CNOT gates or variational parameters. Its advantage over the original algorithm in terms of circuit depths increases with the system size. Moreover, the expensive step of measuring the energy gradient with respect to each candidate unitary at each iteration is performed only a fraction of the time compared to ADAPT-VQE. These improvements bring us closer to the goal of demonstrating a practical quantum advantage on quantum hardware.
• Abstract（参考訳）: アダプティブ量子変分アルゴリズムは、短期量子ハードウェア上で強相関系をシミュレートするのに特に有望であるが、そのほとんどが現在のデバイスにおける厳密なコヒーレンス時間制限のため、まだ実現不可能である。 そこで本研究では,TETRIS-ADAPT-VQEと呼ばれるアルゴリズムを導入する。 このアルゴリズムはADAPT-VQEアルゴリズムの修正版で、1-operator-at-a-timeルールを解除し、複数の演算子の追加を可能にする。 TETRIS-ADAPT-VQEは、CNOTゲート数や変動パラメータを増大させることなく、より密度が高く、より浅い回路をもたらす。 回路深さの点での元のアルゴリズムに対する利点は、システムサイズによって増大する。 また、ADAPT-VQEと比較して、各イテレーションにおける各候補単位に対するエネルギー勾配を測定するための高価なステップをわずかに行う。 これらの改善により、量子ハードウェアに実用的な量子優位性を示すという目標に近づきます。

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