論文の概要: Iterative Qubit Coupled Cluster using only Clifford circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.10501v1
• Date: Fri, 18 Nov 2022 20:31:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-18 04:15:28.036014
• Title: Iterative Qubit Coupled Cluster using only Clifford circuits
• Title（参考訳）: クリフォード回路のみを用いた反復量子結合クラスタ
• Authors: James Brown, Marc P. Coons, Erika Lloyd, Alexandre Fleury, Krzysztof Bieniasz, Valentin Senicourt, Arman Zaribafiyan
• Abstract要約: クリフォード回路のみを用いる反復量子結合クラスタ (iQCC) の変種に着目した。 この方法は、優れた初期パラメータを生成するため、短期変動量子アルゴリズムの応用に有用である。 NISQ時代を超えて、短い深さのクリフォード事前最適化回路を作るのにも有用かもしれない。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 52.77024349608834
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We draw attention to a variant of the iterative qubit coupled cluster (iQCC) method that only uses Clifford circuits. The iQCC method relies on a small parameterized wave function ansatz, which takes form as a product of exponentiated Pauli word operators, to approximate the ground state electronic energy of a mean field reference state through iterative qubit Hamiltonian transformations. In this variant of the iQCC method, the wave function ansatz at each iteration is restricted to a single exponentiated Pauli word operator and parameter. The Rotosolve algorithm utilizes Hamiltonian expectation values computed with Clifford circuits to optimize the single-parameter Pauli word ansatz. Although the exponential growth of Hamiltonian terms is preserved with this variation of iQCC, we suggest several methods to mitigate this effect. This method is useful for near-term variational quantum algorithm applications as it generates good initial parameters by using Clifford circuits which can be efficiently simulated on a classical computers according to the Gottesman-Knill theorem. It may also be useful beyond the NISQ era to create short-depth Clifford pre-optimized circuits that improve the success probability for fault-tolerant algorithms such as phase estimation.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、クリフォード回路のみを使用する反復量子ビット結合クラスタ(iqcc)方式の変種に注目した。 iqcc法は小さなパラメータ化された波動関数 ansatz に依存しており、これはパウリ語演算子の積として形作られ、反復量子ハミルトニアン変換によって平均場基準状態の基底状態電子エネルギーを近似する。 このiQCC法の変種では、各繰り返しにおける波動関数のアンサッツは1つの指数パウリワード演算子とパラメータに制限される。 Rotosolveアルゴリズムは、クリフォード回路で計算されたハミルトニアン予想値を利用して、単一パラメータのパウリワードアンサッツを最適化する。 ハミルトン項の指数関数的成長は、この iQCC の変化とともに保存されるが、この効果を緩和するいくつかの方法を提案する。 この方法は、ゴッテマン・クニールの定理に従って古典コンピュータ上で効率的にシミュレーションできるクリフォード回路を用いて、良い初期パラメータを生成するため、短期的な変分量子アルゴリズムの応用に有用である。 NISQ時代を超えて、位相推定のようなフォールトトレラントアルゴリズムの成功確率を改善する、短い深さのクリフォード事前最適化回路を作成するのにも有用である。

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