論文の概要: Benchmarking the Variational Quantum Eigensolver using different quantum
hardware
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.07092v1
- Date: Thu, 11 May 2023 18:56:07 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-15 14:56:11.706687
- Title: Benchmarking the Variational Quantum Eigensolver using different quantum
hardware
- Title（参考訳）: 異なる量子ハードウェアを用いた変分量子固有解法のベンチマーク
- Authors: Amine Bentellis, Andrea Matic-Flierl, Christian B. Mendl, Jeanette
Miriam Lorenz
- Abstract要約: 変分量子固有解法(VQE)は化学応用のための有望な量子アルゴリズムである。
VQEを用いて水素分子のシミュレーションを行い、超伝導とイオントラップ量子コンピュータを比較した。
- 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: The Variational Quantum Eigensolver (VQE) is a promising quantum algorithm
for applications in chemistry within the Noisy Intermediate-Scale Quantum
(NISQ) era. The ability for a quantum computer to simulate electronic
structures with high accuracy would have a profound impact on material and
biochemical science with potential applications e.g., to the development of new
drugs. However, considering the variety of quantum hardware architectures, it
is still uncertain which hardware concept is most suited to execute the VQE for
e.g., the simulation of molecules. Aspects to consider here are the required
connectivity of the quantum circuit used, the size and the depth and thus the
susceptibility to noise effects. Besides theoretical considerations, empirical
studies using available quantum hardware may help to clarify the question of
which hardware technology might be better suited for a certain given
application and algorithm. Going one step into this direction, within this
work, we present results using the VQE for the simulation of the hydrogen
molecule, comparing superconducting and ion trap quantum computers. The
experiments are carried out with a standardized setup of ansatz and optimizer,
selected to reduce the amount of iterations required. The findings are analyzed
considering different quantum processor types, calibration data as well as the
depth and gate counts of the circuits required for the different hardware
concepts after transpilation.
- Abstract（参考訳）: 変分量子固有解法 (VQE) は、ノイズ中間スケール量子 (NISQ) 時代に化学を応用するための有望な量子アルゴリズムである。
量子コンピュータが高い精度で電子構造をシミュレートする能力は、物質科学や生化学科学に大きな影響を与え、例えば新しい薬物の開発に応用される可能性がある。
しかし、様々な量子ハードウェアアーキテクチャを考えると、分子のシミュレーションのようなVQEを実行するのにどのハードウェア概念が最も適しているかは未だに不明である。
ここで考慮すべき側面は、使用する量子回路の必要な接続、サイズと深さ、そしてノイズ効果に対する感受性である。
理論的考察に加えて、利用可能な量子ハードウェアを用いた実証研究は、特定のアプリケーションやアルゴリズムにどのハードウェア技術がより適しているかという問題を明らかにするのに役立つかもしれない。
本研究では,水素分子のシミュレーションにVQEを用いて,超伝導とイオントラップ量子コンピュータを比較した。
実験はansatzとoptimizerの標準化されたセットアップで行われ、必要なイテレーションの量を減らすために選択される。
これらの結果は、異なる量子プロセッサタイプ、キャリブレーションデータ、およびトランスパイレーション後の異なるハードウェア概念に必要な回路の深さとゲート数を考慮して分析される。
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