論文の概要: Reducing the molecular electronic Hamiltonian encoding costs on quantum computers by symmetry shifts

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2304.13772v1
• Date: Wed, 26 Apr 2023 18:33:46 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-28 15:19:47.922083
• Title: Reducing the molecular electronic Hamiltonian encoding costs on quantum computers by symmetry shifts
• Title（参考訳）: 対称性シフトによる量子コンピュータの分子電子ハミルトニアン符号化コストの低減
• Authors: Ignacio Loaiza, Artur F. Izmaylov
• Abstract要約: 特定の対称性の目標状態に対して固有スペクトルを変更することなく、ハミルトニアンのノルムを減少させる前処理手順を提案する。 新しい手順であるブロック不変対称性シフト (BLISS) は作用素 T を構築し、H-T の実装コストが H よりも小さくなるが、H-T は H と同じ方法で対称部分空間に作用する。
• 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: Computational cost of energy estimation for molecular electronic Hamiltonians via quantum phase estimation (QPE) grows with the spectral norm of the Hamiltonian. In this work we propose a preprocessing procedure that reduces the norm of the Hamiltonian without changing its eigen-spectrum for the target states of a particular symmetry. The new procedure, block-invariant symmetry shift (BLISS), builds an operator T such that the cost of implementing H-T is reduced compared to that of H, yet H-T acts on the symmetric subspaces of interest the same way as H does. BLISS performance is demonstrated for linear combination of unitaries (LCU)-based QPE approaches on a set of small molecules. Using the number of electrons as the symmetry specifying the target set of states, BLISS provided a factor of 2-3 reduction of 1-norm compared to that in a single Pauli product LCU decomposition.
• Abstract（参考訳）: 量子位相推定(QPE)による分子電子ハミルトニアンのエネルギー推定の計算コストは、ハミルトニアンのスペクトルノルムとともに増大する。 本研究では、ハミルトニアンのノルムを特定の対称性の標的状態の固有スペクトルを変更することなく減少させる前処理手順を提案する。 新しい手順であるブロック不変対称性シフト (BLISS) は作用素 T を構築し、H-T の実装コストが H よりも小さくなるが、H-T は H と同じ方法で対称部分空間に作用する。 BLISS性能は、小分子の集合に対するユニタリ(LCU)ベースのQPEアプローチの線形結合に対して実証される。 目標とする状態の集合を示す対称性として電子の数を用いると、BLISSは単一のパウリ積 LCU 分解よりも 2-3 の 1-ノルムの減少係数を与えた。

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