論文の概要: Bootstrap Embedding on a Quantum Computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.01457v2
• Date: Tue, 25 Apr 2023 14:52:58 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-27 03:27:37.663879
• Title: Bootstrap Embedding on a Quantum Computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータへのブートストラップ埋め込み
• Authors: Yuan Liu, Oinam R. Meitei, Zachary E. Chin, Arkopal Dutt, Max Tao, Isaac L. Chuang, Troy Van Voorhis
• Abstract要約: 分子ブートストラップの埋め込みを拡張し、量子コンピュータの実装に適したものにする。 古典的アルゴリズムを原理として、二次的なスピードアップがどのように得られるかを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.138095344167023
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We extend molecular bootstrap embedding to make it appropriate for implementation on a quantum computer. This enables solution of the electronic structure problem of a large molecule as an optimization problem for a composite Lagrangian governing fragments of the total system, in such a way that fragment solutions can harness the capabilities of quantum computers. By employing state-of-art quantum subroutines including the quantum SWAP test and quantum amplitude amplification, we show how a quadratic speedup can be obtained over the classical algorithm, in principle. Utilization of quantum computation also allows the algorithm to match -- at little additional computational cost -- full density matrices at fragment boundaries, instead of being limited to 1-RDMs. Current quantum computers are small, but quantum bootstrap embedding provides a potentially generalizable strategy for harnessing such small machines through quantum fragment matching.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピュータの実装に適するように分子ブートストラップ埋め込みを拡張した。 これにより、全体システムのフラグメントを管理する複合ラグランジアンに対する最適化問題として、大きな分子の電子構造問題の解法が実現され、フラグメント解は量子コンピュータの能力を利用することができる。 量子SWAPテストや量子振幅増幅を含む最先端の量子サブルーチンを用いることで、古典的アルゴリズムよりも2次的なスピードアップが原理的に得られることを示す。 量子計算の活用により、アルゴリズムは1-rdmに制限されるのではなく、フラグメント境界の完全な密度行列と -- 計算コストを少しでも増やすことができる。 現在の量子コンピュータは小さいが、量子ブートストラップの埋め込みは量子フラグメントマッチングを通じてそのような小さなマシンを利用するための潜在的に一般化可能な戦略を提供する。

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