論文の概要: Stochastic Approximation of Variational Quantum Imaginary Time Evolution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.07059v1
• Date: Thu, 11 May 2023 18:00:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-15 14:54:06.941458
• Title: Stochastic Approximation of Variational Quantum Imaginary Time Evolution
• Title（参考訳）: 変分量子仮想時間発展の確率的近似
• Authors: Julien Gacon, Christa Zoufal, Giuseppe Carleo, Stefan Woerner
• Abstract要約: 量子コンピュータでは、量子状態の想像時間進化は様々な分野に不可欠である。 ここでは、変動量子想像時間進化へのアプローチを提案し、ランタイムの大幅な削減を可能にした。 シミュレーションにおけるアルゴリズムの効率を実証し,27量子ビットにおける横フィールドイジングモデルの仮想時間進化を行うハードウェア実験を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.716879432974126
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The imaginary-time evolution of quantum states is integral to various fields, ranging from natural sciences to classical optimization or machine learning. Since simulating quantum imaginary-time evolution generally requires storing an exponentially large wave function, quantum computers are emerging as a promising platform for this task. However, variational approaches, suitable for near-term quantum computers, struggle with a prohibitive number of measurements and impractical runtimes for relevant system sizes. Here, we suggest a stochastic approach to variational quantum imaginary-time evolution, which allows a significant reduction in runtimes. Our approach allows trading off invested resources and accuracy, which makes it also suitable for ground state preparation, where simulating the exact dynamics is not required. We demonstrate the efficiency of our algorithm in simulations and show a hardware experiment performing the imaginary-time evolution of the transverse field Ising model on 27 qubits.
• Abstract（参考訳）: 量子状態の想像上の時間発展は、自然科学から古典的最適化や機械学習まで、様々な分野に不可欠である。 量子想像時間進化のシミュレーションは一般に指数関数的に大きな波動関数を保存する必要があるため、量子コンピュータはこのタスクに有望なプラットフォームとして出現している。 しかし、短期量子コンピュータに適した変分的アプローチは、関連するシステムサイズに対する禁止的な数の測定と非現実的な実行に苦慮する。 ここでは、変動量子想像時間進化に対する確率論的アプローチを提案する。 提案手法では, 投資した資源と精度のトレードオフが可能であり, 正確な力学をシミュレーションする必要がない基底状態の準備にも適している。 シミュレーションにおけるアルゴリズムの効率を実証し,27量子ビットにおける横フィールドイジングモデルの仮想時間進化を行うハードウェア実験を示す。

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