論文の概要: Acceleration of probabilistic imaginary-time evolution method combined
with quantum amplitude amplification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.13816v1
- Date: Wed, 28 Dec 2022 13:34:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-09 02:05:16.673512
- Title: Acceleration of probabilistic imaginary-time evolution method combined
with quantum amplitude amplification
- Title（参考訳）: 量子振幅増幅を組み合わせた確率的想像時間進化法の高速化
- Authors: Hirofumi Nishi, Taichi Kosugi, Yusuke Nishiya, Yu-ichiro Matsushita
- Abstract要約: 量子コンピュータ上で基底状態を得るための非変分法として,確率的想像時間進化法 (PITE) が提案された。
この形式主義では、初期状態に作用するすべての虚時進化作用素を得る成功確率は、虚時が進むにつれて減少する。
本稿では,量子振幅増幅法(QAA)と組み合わせたPITE用量子回路を提案する。
- 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: A probabilistic imaginary-time evolution (PITE) method was proposed as a
nonvariational method to obtain a ground state on a quantum computer. In this
formalism, the success probability of obtaining all imaginary-time evolution
operators acting on the initial state decreases as the imaginary time proceeds.
To alleviate the undesirable nature, we propose quantum circuits for PITE
combined with the quantum amplitude amplification (QAA) method. We reduce the
circuit depth in the combined circuit with QAA by introducing a
pre-amplification operator. We successfully demonstrated that the combination
of PITE and QAA works efficiently and reported a case in which the quantum
acceleration is achieved. Additionally, we have found that by optimizing a
parameter of PITE, we can reduce the number of QAA operations and that
deterministic imaginary-time evolution (deterministic ITE) can be achieved
which avoids the probabilistic nature of PITE. We applied the deterministic ITE
procedure to multiple imaginary-time steps and discussed the computational cost
for the circuits. Finally, as an example, we demonstrate the numerical results
of the PITE circuit combined with QAA in the first- and second-quantized
Hamiltonians.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータ上で基底状態を得るための非変分法として,確率的想像時間進化法(PITE)を提案した。
この形式論において、初期状態に作用する全ての虚時発展作用素を得る成功確率は、虚時が進むにつれて減少する。
望ましくない性質を緩和するため, PITEの量子振幅増幅(QAA)法と組み合わせた量子回路を提案する。
プリアンプリフィケーション演算子を導入することにより、QAAと組み合わせた回路の回路深さを低減する。
PITEとQAAの組み合わせが効果的に機能することを実証し、量子加速が達成された事例を報告した。
さらに,PITEのパラメータを最適化することにより,QAA操作数を削減し,PITEの確率的性質を回避するための決定論的想像時間進化(決定論的ITE)を実現することができることがわかった。
決定論的 ite 手順を複数の仮想時間ステップに適用し,回路の計算コストについて検討した。
最後に、PITE回路とQAAを組み合わせた第1および第2量子化ハミルトニアンの数値結果を示す。
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