論文の概要: Quantum Neural Network Inspired Hardware Adaptable Ansatz for Efficient Quantum Simulation of Chemical Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.07542v2
• Date: Thu, 19 Jan 2023 11:42:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-20 11:26:00.753450
• Title: Quantum Neural Network Inspired Hardware Adaptable Ansatz for Efficient Quantum Simulation of Chemical Systems
• Title（参考訳）: ケミカルシステムの効率的な量子シミュレーションのための量子ニューラルネットワークによるハードウェア適応型アンサッツ
• Authors: Xiongzhi Zeng, Yi Fan, Jie Liu, Zhenyu Li, Jinlong Yang
• Abstract要約: 変分量子固有解法は、雑音量子コンピュータ上のシュリンガー方程式を解くための有望な方法である。 本稿では,アンシラ量子ビットの導入により回路深度を大幅に低減できるハードウェアアンサッツを提案する。 これらの結果は、NISQ時代の量子計算の実用的な応用を開発するための新しい道を開いた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.789119446823957
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The variational quantum eigensolver is a promising way to solve the Schr\"odinger equation on a noisy intermediate-scale quantum (NISQ) computer, while its success relies on a well-designed wavefunction ansatz. Compared to physically motivated ansatzes, hardware heuristic ansatzes usually lead to a shallower circuit, but it may still be too deep for an NISQ device. Inspired by the quantum neural network, we propose a new hardware heuristic ansatz where the circuit depth can be significantly reduced by introducing ancilla qubits, which makes a practical simulation of a chemical reaction with more than 20 atoms feasible on a currently available quantum computer. More importantly, the expressibility of this new ansatz can be improved by increasing either the depth or the width of the circuit, which makes it adaptable to different hardware environments. These results open a new avenue to develop practical applications of quantum computation in the NISQ era.
• Abstract（参考訳）: 変分量子固有ソルバは、ノイズの多い中間スケール量子 (nisq) コンピュータ上でschr\"odinger方程式を解く有望な方法であるが、その成功はよく設計された波動関数 ansatz に依存している。 物理的に動機付けられたアンサーゼと比較すると、ハードウェアヒューリスティックアンサーゼは、通常より浅い回路につながるが、NISQデバイスでは深すぎる。 量子ニューラルネットワークにインスパイアされた新しいハードウェアヒューリスティックアンサッツを提案し,現在利用可能な量子コンピュータ上で20以上の原子を持つ化学反応を現実的にシミュレーションするアンシラ量子ビットを導入することにより,回路深さを著しく低減する。 より重要なことに、この新しいansatzの表現性は、回路の深さまたは幅を増加させることで改善することができ、異なるハードウェア環境に適応できる。 これらの結果は、NISQ時代の量子計算の実用的な応用を開発するための新しい道を開いた。

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