論文の概要: Modular Cluster Circuits for the Variational Quantum Eigensolver

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.04425v1
• Date: Mon, 8 May 2023 02:33:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-09 15:53:23.777233
• Title: Modular Cluster Circuits for the Variational Quantum Eigensolver
• Title（参考訳）: 変分量子固有解法のためのモジュラークラスタ回路
• Authors: Seyed Ehsan Ghasempouri and Gerhard W. Dueck and Stijn De Baerdemacker
• Abstract要約: 本稿では,浅部量子回路の設計を可能にするモジュール型2量子クラスター回路を提案する。 この設計はH2, (H2)2, LiH分子および有限サイズ横フィールドイジングモデルで試験された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The variational quantum eigensolver (VQE) algorithm recently became a popular method to compute quantum chemical properties of molecules on noisy intermediate scale quantum (NISQ) devices. The VQE is a hybrid quantum-classical algorithm in which the variational wavefunction is implemented as a quantum circuit on the quantum device, whereas the optimization of the circuit happens on a classical computer. In order to avoid noise accumulation from the NISQ device in the circuit, it is adament to keep the so-called quantum depth of the circuit at a minimum, defined as the minimum number of quantum gates that need to be operated sequentially. In the present work, we introduce a modular 2-qubit cluster circuit that allows for the design of a shallow-depth quantum circuit compared to previously proposed architectures without loss of chemical accuracy. Moreover, by virtue of the simplicity of the cluster circuit, it is possible to assign a valence bond chemical interpretation to the cluster circuit. The design was tested on the H2, (H2)2 and LiH molecules, as well as the finite-size transverse-field Ising model, as the latter provides additional insights in the construction of the circuit in a resonating valence bond picture.
• Abstract（参考訳）: 変分量子固有ソルバ(vqe)アルゴリズムは、ノイズの多い中間スケール量子(nisq)デバイス上で分子の量子化学的性質を計算する一般的な方法となった。 VQEは、変動波動関数が量子デバイス上の量子回路として実装されるハイブリッド量子古典的アルゴリズムであり、一方、回路の最適化は古典的なコンピュータ上で行われる。 回路内のnisqデバイスからのノイズの蓄積を避けるため、いわゆる回路の量子深さを最小に保ち、シーケンシャルに動作する必要がある最小数の量子ゲートとして定義することが望ましい。 本研究では,従来提案していた化学精度を損なうことなく,深層量子回路の設計を可能にするモジュール型2量子ビットクラスタ回路を提案する。 また、クラスタ回路の簡素化により、クラスタ回路に原子価結合化学解釈を割り当てることができる。 設計はh2、(h2)2、lih分子、および有限サイズの横磁場イジングモデルで試験され、後者は共鳴原子価結合図における回路構築に関するさらなる洞察を提供する。

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