論文の概要: Refining the weighted subspace-search variational quantum eigensolver: compression of ansätze into a single pure state and optimization of weights
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.11844v2
- Date: Tue, 13 Aug 2024 14:52:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-14 23:38:51.678957
- Title: Refining the weighted subspace-search variational quantum eigensolver: compression of ansätze into a single pure state and optimization of weights
- Title（参考訳）: 重み付き部分空間探索変分量子固有解法:アンセッツェの1つの純状態への圧縮と重みの最適化
- Authors: Cheng-Lin Hong, Luis Colmenarez, Lexin Ding, Carlos L. Benavides-Riveros, Christian Schilling,
- Abstract要約: 重み付き部分空間探索変分量子固有解法(SSVQE)は、量子系の励起状態特性を計算するための顕著なアルゴリズムである。
本研究は,本研究の実践的実現に向けて,その基本的特徴のいくつかを詳述する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0485739694839669
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The weighted subspace-search variational quantum eigensolver (SSVQE) is a prominent algorithm for calculating excited-state properties of molecular quantum systems. In this work, we elaborate on some of its fundamental features with the aim of improving its practical realization. First, we demonstrate that the initial ans\"atze for various excited states could be prepared into a single pure state through a minimal number of ancilla qubits, followed by the optimization of a subsequent global unitary rotation in the targeted subspace. Since the ancillas' sole purpose is to purify an underlying ensemble $\rho_{\boldsymbol{w}}$ state with spectral weights $\boldsymbol{w}$, their measurement would just collapse $\rho_{\boldsymbol{w}}$ with probabilities $w_j$ to one of its eigenstates $|\Psi_j \rangle$. We thus observe that our realization of SSVQE is equivalent to the original SSVQE improved by importance sampling. Then, we elaborate by numerical means on the potential influence of the auxiliary weights $\boldsymbol{w}$ on the accuracy of the sought-after eigenstates and eigenenergies. Clear trends are discovered which are contrasted with some recent mathematical results concerning the ensemble variational principle that underlies SSVQE.
- Abstract（参考訳）: 重み付き部分空間探索変分量子固有解法(SSVQE)は、分子量子系の励起状態特性を計算するための顕著なアルゴリズムである。
本研究は,本研究の実践的実現に向けて,その基本的特徴のいくつかを詳述する。
まず、様々な励起状態の初期 ans\atze が、最小数のアンシラ量子ビットを通して単一の純粋な状態に準備され、続いてターゲット部分空間におけるその後の大域的ユニタリ回転の最適化が示される。
アンシラの唯一の目的は、スペクトル重みを持つ状態のアンサンブル $\rho_{\boldsymbol{w}}$ を浄化することなので、それらの測定値がちょうど$\rho_{\boldsymbol{w}}$ を崩壊させるだけであり、確率$w_j$ はその固有状態の 1 つに $|\Psi_j \rangle$ を与える。
そこで我々は,SSVQEを重要サンプリングにより改良したオリジナルのSSVQEと等価であることを示した。
次に、補助重み $\boldsymbol{w}$ の潜在的な影響について数値的な方法で精査し、探索された固有状態と固有エネルギーの精度について述べる。
SSVQEの根底にあるアンサンブル変動原理に関する最近の数学的結果とは対照的な明確な傾向が発見された。
関連論文リスト
- Quantum Error Suppression with Subgroup Stabilisation [3.4719087457636792]
量子状態浄化(Quantum state purification)とは、未知の状態の複数のコピーが与えられたとき、純度の高い状態を出力する機能である。
そこで本稿では,M$のノイズ量子入力をサブスペースに投射することで,量子オーバーヘッドを適度に高める有効な状態浄化ガジェットを提案する。
提案手法は, ノイズ状態の重複コピーを$M$以上の短い進化で適用することにより, 整合性および誤差をそれぞれ1/M$の係数で抑制することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-15T17:51:47Z) - Ground and Excited States from Ensemble Variational Principles [1.2289361708127877]
アンサンブルエネルギーがよく収束しているときは常に、アンサンブル状態に対して同じことが成り立つ。
線形境界は$d_-DeltaE_mathbfw leq Delta Q leq d_+ DeltaE_mathbfw$である。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-22T16:39:52Z) - Towards large-scale quantum optimization solvers with few qubits [59.63282173947468]
我々は、$m=mathcalO(nk)$バイナリ変数を$n$ qubitsだけを使って最適化するために、$k>1$で可変量子ソルバを導入する。
我々は,特定の量子ビット効率の符号化が,バレン高原の超ポリノミウム緩和を内蔵特徴としてもたらすことを解析的に証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-17T18:59:38Z) - Quantum tomography of helicity states for general scattering processes [55.2480439325792]
量子トモグラフィーは、物理学における量子系の密度行列$rho$を計算するのに欠かせない道具となっている。
一般散乱過程におけるヘリシティ量子初期状態の再構成に関する理論的枠組みを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-16T21:23:42Z) - Spectral Analysis of Product Formulas for Quantum Simulation [0.0]
本研究では,大規模なシステムに対して,$epsilon$から$epsilon1/2$へのスケーリングにおいて,精度の高いエネルギー固有値を推定するために必要なトロッターステップサイズを改善することができることを示す。
結果は部分的にダイアバティックなプロセスに一般化され、このプロセスはスペクトルの残りの部分からギャップによって分離された狭いエネルギーバンドに留まる。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-25T03:17:25Z) - Bernstein-Greene-Kruskal approach for the quantum Vlasov equation [91.3755431537592]
一次元定常量子ブラソフ方程式は、エネルギーを力学変数の1つとして分析する。
量子トンネル効果が小さい半古典的な場合、無限級数解が開発される。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-18T20:55:04Z) - Tightening the Dependence on Horizon in the Sample Complexity of
Q-Learning [59.71676469100807]
この研究は、同期Q-ラーニングのサンプルの複雑さを、任意の$0varepsilon 1$に対して$frac|mathcalS| (1-gamma)4varepsilon2$の順序に絞る。
計算やストレージを余分に必要とせずに、高速なq-learningにマッチするvanilla q-learningの有効性を明らかにした。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-02-12T14:22:05Z) - Analytic Characterization of the Hessian in Shallow ReLU Models: A Tale
of Symmetry [9.695960412426672]
我々は,スプリアスミニマの様々な家系でヘッセンを解析的に特徴付ける。
特に、$dge k$ 標準ガウス入力について、 (a) ヘッセンの $dk$ 固有値の内、$dk - O(d)$ が 0 に近づき、 (b) $Omega(d)$ 固有値は $k$ で線型的に増加することを証明している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-04T20:08:35Z) - Quantum-optimal-control-inspired ansatz for variational quantum
algorithms [105.54048699217668]
変分量子アルゴリズム (VQA) の中心成分は状態準備回路(英語版)であり、アンザッツ(英語版)または変分形式(英語版)とも呼ばれる。
ここでは、対称性を破るユニタリを組み込んだ「解」を導入することで、このアプローチが必ずしも有利であるとは限らないことを示す。
この研究は、より一般的な対称性を破るアンスの開発に向けた第一歩となり、物理学や化学問題への応用に繋がる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-03T18:00:05Z) - Variational quantum eigensolvers by variance minimization [0.3093890460224435]
変分量子固有解法(VQE)は通常、ハイブリッド量子古典最適化でエネルギーを最小化する。
エネルギー分散を最小化してVQEを提案するが、これは分散-VQE(VVQE)と呼ばれる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-29T02:44:37Z) - Sample Complexity of Asynchronous Q-Learning: Sharper Analysis and
Variance Reduction [63.41789556777387]
非同期Q-ラーニングはマルコフ決定過程(MDP)の最適行動値関数(またはQ-関数)を学習することを目的としている。
Q-関数の入出力$varepsilon$-正確な推定に必要なサンプルの数は、少なくとも$frac1mu_min (1-gamma)5varepsilon2+ fract_mixmu_min (1-gamma)$の順である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-04T17:51:00Z)
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。