論文の概要: A resource-efficient quantum-classical hybrid algorithm for energy gap
evaluation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.07382v1
- Date: Fri, 12 May 2023 11:21:18 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-15 13:18:31.942285
- Title: A resource-efficient quantum-classical hybrid algorithm for energy gap
evaluation
- Title（参考訳）: エネルギーギャップ評価のための資源効率のよい量子古典ハイブリッドアルゴリズム
- Authors: Yongdan Yang, Ying Li, Xiaosi Xu, Xiao Yuan
- Abstract要約: ハミルトン H の固有値あるいはエネルギーギャップを推定することは、量子多体系を研究する上で不可欠である。
モンテカルロ法とリアルタイムハミルトニアンシミュレーションを用いたハイブリッドな非偏差量子アルゴリズムを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.925443385819888
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Estimating the eigenvalue or energy gap of a Hamiltonian H is vital for
studying quantum many-body systems. Particularly, many of the problems in
quantum chemistry, condensed matter physics, and nuclear physics investigate
the energy gap between two eigenstates. Hence, how to efficiently solve the
energy gap becomes an important motive for researching new quantum algorithms.
In this work, we propose a hybrid non-variational quantum algorithm that uses
the Monte Carlo method and real-time Hamiltonian simulation to evaluate the
energy gap of a general quantum many-body system. Compared to conventional
approaches, our algorithm does not require controlled real-time evolution, thus
making its implementation much more experimental-friendly. Since our algorithm
is non-variational, it is also free from the "barren plateaus" problem. To
verify the efficiency of our algorithm, we conduct numerical simulations for
the Heisenberg model and molecule systems on a classical emulator.
- Abstract（参考訳）: ハミルトン h の固有値やエネルギーギャップの推定は、量子多体系の研究に不可欠である。
特に、量子化学、凝縮物質物理学、核物理学における多くの問題は、2つの固有状態の間のエネルギーギャップを研究する。
したがって、エネルギーギャップを効率的に解く方法は、新しい量子アルゴリズムを研究する上で重要な動機となる。
本研究では,モンテカルロ法と実時間ハミルトンシミュレーションを用いて,一般量子多体系のエネルギーギャップを評価するハイブリッドな非偏差量子アルゴリズムを提案する。
従来の手法と比較して,本アルゴリズムはリアルタイム進化の制御を必要とせず,実装を実験的にフレンドリにする。
我々のアルゴリズムは変分的ではないため、「不規則な高原」問題も含まない。
アルゴリズムの効率性を検証するため,古典的エミュレータ上でハイゼンベルクモデルと分子系の数値シミュレーションを行う。
関連論文リスト
- Hybrid Quantum-Classical Clustering for Preparing a Prior Distribution of Eigenspectrum [10.950807972899575]
時間非依存ハミルトニアンの固有スペクトルの事前分布と回路について検討する。
提案アルゴリズムはハミルトン変換,パラメータ表現,古典的クラスタリングの3つの戦略ステップで展開する。
このアルゴリズムは1Dハイゼンベルク系とLiH分子系への応用を通して実証される。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-29T14:21:55Z) - Ground state energy and magnetization curve of a frustrated magnetic
system from real-time evolution on a digital quantum processor [0.47191037525744733]
本論文では,ハイゼンベルクモデルの時間発展を実現するために,効率的な量子回路を構築する方法を示す。
また、ハイブリッドアルゴリズムが基底状態エネルギーと磁化曲線を効率的に見つけることができるような、小さなシステムに関する実証実験を行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-05T18:57:34Z) - A hybrid quantum-classical algorithm for multichannel quantum scattering
of atoms and molecules [62.997667081978825]
原子と分子の衝突に対するシュリンガー方程式を解くためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。
このアルゴリズムはコーン変分原理の$S$-matrixバージョンに基づいており、基本散乱$S$-matrixを計算する。
大規模多原子分子の衝突をシミュレートするために,アルゴリズムをどのようにスケールアップするかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-12T18:10:47Z) - Quantum Thermal State Preparation [39.91303506884272]
量子マスター方程式をシミュレートするための簡単な連続時間量子ギブスサンプリングを導入する。
我々は、特定の純ギブス状態を作成するための証明可能かつ効率的なアルゴリズムを構築した。
アルゴリズムのコストは温度、精度、混合時間に依存している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-31T17:29:56Z) - Perturbation theory with quantum signal processing [0.0]
量子コンピュータ上で摂動エネルギーを得る量子アルゴリズムを提案する。
提案アルゴリズムはこの目的を達成するために量子信号処理(QSP)を用いる。
この研究は、フォールトトレラント量子コンピュータにおける「説明可能な」量子シミュレーションへの第一歩である。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-03T05:20:26Z) - A full circuit-based quantum algorithm for excited-states in quantum
chemistry [6.973166066636441]
量子化学ハミルトニアンの励起状態スペクトルを得るための非変分完全回路に基づく量子アルゴリズムを提案する。
従来の古典量子ハイブリッド変分アルゴリズムと比較して,本手法は古典的最適化プロセスを排除している。
このアルゴリズムは、フォールトトレラント量子コンピュータ上の様々なハミルトンスペクトル決定問題に広く適用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-28T15:48:09Z) - 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-Classical Hybrid Algorithm for the Simulation of All-Electron
Correlation [58.720142291102135]
本稿では、分子の全電子エネルギーと古典的コンピュータ上の特性を計算できる新しいハイブリッド古典的アルゴリズムを提案する。
本稿では,現在利用可能な量子コンピュータ上で,化学的に関連性のある結果と精度を実現する量子古典ハイブリッドアルゴリズムの能力を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-22T18:00:00Z) - Fixed Depth Hamiltonian Simulation via Cartan Decomposition [59.20417091220753]
時間に依存しない深さの量子回路を生成するための構成的アルゴリズムを提案する。
一次元横フィールドXYモデルにおけるアンダーソン局在化を含む、モデルの特殊クラスに対するアルゴリズムを強調する。
幅広いスピンモデルとフェルミオンモデルに対して正確な回路を提供するのに加えて、我々のアルゴリズムは最適なハミルトニアンシミュレーションに関する幅広い解析的および数値的な洞察を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-01T19:06:00Z) - A Hybrid Quantum-Classical Hamiltonian Learning Algorithm [6.90132007891849]
ハミルトン学習は、量子デバイスと量子シミュレータの認定に不可欠である。
本研究では,ハミルトニアン作用素の係数を求めるために,ハイブリッド量子古典ハミルトン学習アルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-01T15:15:58Z) - Imaginary Time Propagation on a Quantum Chip [50.591267188664666]
想像時間における進化は、量子多体系の基底状態を見つけるための顕著な技術である。
本稿では,量子コンピュータ上での仮想時間伝搬を実現するアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-24T12:48:00Z)
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。