論文の概要: Fermionic Adaptive Sampling Theory for Variational Quantum Eigensolvers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.07417v1
- Date: Mon, 13 Mar 2023 18:57:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-15 17:38:48.638318
- Title: Fermionic Adaptive Sampling Theory for Variational Quantum Eigensolvers
- Title(参考訳): 変分量子固有解法に対するフェルミオン適応サンプリング理論
- Authors: Marco Majland, Patrick Ettenhuber, Nikolaj Thomas Zinner
- Abstract要約: ADAPT-VQEは、波動関数における演算子の重要性を推定する際、大きな測定オーバーヘッドに悩まされる。
波動関数におけるスレーター行列式の集団からのみ導かれる重要度に基づいて演算子を選択するFAST-VQE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: Quantum chemistry has been identified as one of the most promising areas
where quantum computing can have a tremendous impact. For current Noisy
Intermediate-Scale Quantum (NISQ) devices, one of the best available methods to
prepare approximate wave functions on quantum computers is the Adaptive
Derivative-Assembled Pseudo-Trotter Ansatz Variational Quantum Eigensolver
(ADAPT-VQE). However, ADAPT-VQE suffers from a significant measurement overhead
when estimating the importance of operators in the wave function. In this work,
we propose Fermionic Adaptive Sampling Theory VQE (FAST-VQE), a method for
selecting operators based on importance metrics solely derived from the
populations of Slater determinants in the wave function. Thus, our method
mitigates measurement overheads for ADAPT-VQE as it is only dependent on the
populations of Slater determinants which can simply be determined by
measurements in the computational basis. We introduce two heuristic importance
metrics, one based on Selected Configuration Interaction with perturbation
theory and one based on approximate gradients. In state vector and finite shot
simulations, FAST-VQE using the heuristic metric based on approximate gradients
converges at the same rate or faster than ADAPT-VQE and requires dramatically
fewer shots.
- Abstract(参考訳): 量子化学は、量子コンピューティングが大きな影響を与えうる最も有望な分野の1つとして認識されている。
現在のノイズの多い中間スケール量子(nisq)デバイスでは、量子コンピュータ上で近似波動関数を作成する最善の方法の1つは、適応微分分解型擬似トロッター ansatz variational quantum eigensolver (adapt-vqe)である。
しかし、ADAPT-VQEは波動関数における演算子の重要性を推定する際、大きな測定オーバーヘッドに悩まされる。
本研究では、波動関数におけるスレーター行列式の集団からのみ派生した重要度に基づいて演算子を選択するFermionic Adaptive Smpling Theory VQE(FAST-VQE)を提案する。
そこで,本手法は,計算に基づく測定によって簡単に決定できるスレーター行列式の集団にのみ依存するため,adapt-vqeの測定オーバーヘッドを緩和する。
本稿では,摂動理論を用いた選択構成相互作用と近似勾配に基づく2つのヒューリスティックな重要度指標を提案する。
状態ベクトルおよび有限ショットシミュレーションにおいて、近似勾配に基づくヒューリスティック距離を用いたFAST-VQEはADAPT-VQEと同等かそれ以上の速度で収束し、劇的に少ないショットを必要とする。
関連論文リスト
- Wasserstein Quantum Monte Carlo: A Novel Approach for Solving the
Quantum Many-Body Schr\"odinger Equation [56.9919517199927]
ワーッセルシュタイン量子モンテカルロ (WQMC) はフィッシャー・ラオ計量ではなくワーッセルシュタイン計量によって誘導される勾配流を用いており、テレポートではなく確率質量の輸送に対応する。
我々は、WQMCの力学が分子系の基底状態へのより高速な収束をもたらすことを実証的に実証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-06T17:54:08Z) - Variational waveguide QED simulators [58.720142291102135]
導波管QEDシミュレータは1次元フォトニックバンドギャップ材料と相互作用する量子エミッタによって構成される。
ここでは、これらの相互作用がより効率的な変分量子アルゴリズムを開発するためのリソースとなることを実証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-03T18:55:08Z) - Study of Adaptative Derivative-Assemble Pseudo-Trotter Ansatzes in VQE
through qiskit API [0.0]
変分量子アルゴリズム(VQA)は、量子位相推定アルゴリズムの問題を解決するために設計された。
ADAPT-VQEは最小数のパラメータを持つ準最適アンサッツを決定する。
パラメータ数、精度、H2およびLiH分子で使用されるCNOTゲートの数など、これらのアルゴリズムをすべて異なる基準で比較する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-25T16:53:14Z) - A prescreening method for variational quantum state eigensolver [0.0]
本稿では,変分量子状態固有解法(VQSE)とサブスペース探索VQE(SSVQE)を用いて,全ての状態を高精度に導出する方法を提案する。
我々は,VQSEとSSVQEプレスクリーニング法を用いて,水素分子の状態をすべて正しく抽出できることを実証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-03T18:13:33Z) - Adaptive variational preparation of the Fermi-Hubbard eigenstates [0.0]
我々は、Fermi-Hubbardモデルの6つのサイト(12ビット)までの小さなグリッドに対して、高精度な基底状態を作成する。
この適応法は, 変動パラメータの少ない, ゲート深さの短い, システムサイズによるスケーリングにおいて, 非適応手法よりも優れた性能を示す。
また, ADAPT-SSVQEアルゴリズムを用いて, 励起状態とグリーン関数を作成し, 適応変分法の適用例を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-09-24T18:00:05Z) - Quantum algorithms for quantum dynamics: A performance study on the
spin-boson model [68.8204255655161]
量子力学シミュレーションのための量子アルゴリズムは、伝統的に時間進化作用素のトロッター近似の実装に基づいている。
変分量子アルゴリズムは欠かせない代替手段となり、現在のハードウェア上での小規模なシミュレーションを可能にしている。
量子ゲートコストが明らかに削減されているにもかかわらず、現在の実装における変分法は量子的優位性をもたらすことはありそうにない。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-09T18:00:05Z) - Quantum Approximate Optimization Algorithm Based Maximum Likelihood
Detection [80.28858481461418]
量子技術の最近の進歩は、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスへの道を開く。
量子技術の最近の進歩は、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)デバイスへの道を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-11T10:56:24Z) - Q-Match: Iterative Shape Matching via Quantum Annealing [64.74942589569596]
形状対応を見つけることは、NP-hard quadratic assignment problem (QAP)として定式化できる。
本稿では,アルファ拡大アルゴリズムに触発されたQAPの反復量子法Q-Matchを提案する。
Q-Match は、実世界の問題にスケールできるような長文対応のサブセットにおいて、反復的に形状マッチング問題に適用できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-06T17:59:38Z) - Improving the variational quantum eigensolver using variational
adiabatic quantum computing [0.0]
変分量子サンプリング(VAQC)は、量子回路のハミルトン最小固有値を求めるためのハイブリッド量子古典アルゴリズムである。
VAQCは,評価のために,VQEよりも正確な解を提供できることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-02-04T20:25:50Z) - Simulating Many-Body Systems with a Projective Quantum Eigensolver [0.0]
単一結合クラスタ波動関数を最適化するための新しいハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。
また、任意の順序の粒子ホール演算子から構築された適応アンサッツを用いたPQE(SPQE)の選択版も導入する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-01-31T00:31:12Z) - Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers [63.277656713454284]
VQEとADAPT-VQEの精度をベンチマークし、電子基底状態とポテンシャルエネルギー曲線を計算する。
どちらの手法もエネルギーと基底状態の優れた推定値を提供する。
勾配に基づく最適化はより経済的であり、勾配のない類似シミュレーションよりも優れた性能を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-02T19:52:04Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。