論文の概要: Unbiasing time-dependent Variational Monte Carlo by projected quantum evolution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.14294v3
• Date: Wed, 4 Oct 2023 20:03:32 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-06 22:22:12.339451
• Title: Unbiasing time-dependent Variational Monte Carlo by projected quantum evolution
• Title（参考訳）: 投影量子進化による時間依存変分モンテカルロの非バイアス化
• Authors: Alessandro Sinibaldi, Clemens Giuliani, Giuseppe Carleo, Filippo Vicentini
• Abstract要約: 量子系を古典的にシミュレートするためのモンテカルロ変分法(英語版)の精度とサンプルの複雑さを解析する。 時間依存変分モンテカルロ(tVMC)が最もよく用いられるスキームは、体系的な統計的バイアスによって影響を受けることを証明している。 本稿では,各段階における最適化問題の解法に基づく異なるスキームが,そのような問題から解放されていることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We analyze the accuracy and sample complexity of variational Monte Carlo approaches to simulate the dynamics of many-body quantum systems classically. By systematically studying the relevant stochastic estimators, we are able to: (i) prove that the most used scheme, the time-dependent Variational Monte Carlo (tVMC), is affected by a systematic statistical bias or exponential sample complexity when the wave function contains some (possibly approximate) zeros, an important case for fermionic systems and quantum information protocols; (ii) show that a different scheme based on the solution of an optimization problem at each time step is free from such problems; (iii) improve the sample complexity of this latter approach by several orders of magnitude with respect to previous proofs of concept. Finally, we apply our advancements to study the high-entanglement phase in a protocol of non-Clifford unitary dynamics with local random measurements in 2D, first benchmarking on small spin lattices and then extending to large systems.
• Abstract（参考訳）: 変分モンテカルロ法による多体量子系の力学を古典的にシミュレートするための精度とサンプルの複雑さを解析する。 関連する確率的推定器を体系的に研究することで (i) 最もよく用いられるスキームである時間依存変分モンテカルロ(tvmc)は、波動関数がフェルミオン系や量子情報プロトコルにとって重要な場合である(おそらく近似)零点を含むとき、系統的統計バイアスまたは指数的サンプル複雑性に影響されていることを証明する。 (ii)各段階における最適化問題の解に基づく異なるスキームは、そのような問題から自由であることを示す。 (iii) この後者のアプローチのサンプル複雑性を、以前の概念実証に関して数桁の桁数で改善する。 最後に,2次元の局所ランダム測定による非クリフォードユニタリ力学のプロトコルを用いて,まず小さなスピン格子上でのベンチマークを行い,次に大規模システムに拡張した。

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