論文の概要: Fighting noise with noise: a stochastic projective quantum eigensolver

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.14540v3
• Date: Fri, 4 Aug 2023 10:46:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-07 15:31:48.160282
• Title: Fighting noise with noise: a stochastic projective quantum eigensolver
• Title（参考訳）: 雑音との戦い - 確率的投影型量子固有解法
• Authors: Maria-Andreea Filip
• Abstract要約: 本稿では,量子状態の必要なサンプリングを最大50倍に削減する物理観測値の推定手法を提案する。 この方法は励起状態の計算にも等しく適用でき、波動関数 Ansatz の切り離しと組み合わせることで、量子デバイス上での一般化学ハミルトニアンシミュレーションに対する有望な短期的アプローチを提供する。
• 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: In the current noisy intermediate scale quantum (NISQ) era of quantum computation, available hardware is severely limited by both qubit count and noise levels, precluding the application of many current hybrid quantum-classical algorithms to non-trivial quantum chemistry problems. In this paper we propose applying some of the fundamental ideas of conventional Quantum Monte Carlo algorithms -- stochastic sampling of both the wavefunction and the Hamiltonian -- to quantum algorithms in order to significantly decrease quantum resource costs. In the context of an imaginary-time propagation based projective quantum eigensolver, we present a novel approach to estimating physical observables which leads to an up to 50-fold reduction in the required sampling of the quantum state to converge the ground state energy of a system relative to current state-of-the-art eigensolvers. The method can be equally applied to excited-state calculations and, combined with stochastic truncations of the wavefunction Ansatz and system Hamiltonian, provides promising near-term approach to general chemistry Hamiltonian simulation on quantum devices.
• Abstract（参考訳）: 量子計算の現在のノイズの多い中間スケール量子(nisq)時代には、利用可能なハードウェアは量子ビット数とノイズレベルの両方に厳しく制限されており、非自明な量子化学問題に対する現在の多くのハイブリッド量子古典アルゴリズムの適用が妨げられている。 本稿では,従来の量子モンテカルロアルゴリズム(波動関数とハミルトニアンの両方の確率的サンプリング)の基本的な考え方を量子アルゴリズムに適用し,量子資源のコストを大幅に削減することを提案する。 仮想時間伝搬に基づく射影型量子固有解器の文脈では、物理観測可能量を推定する新しいアプローチが提案され、これは現在の最先端固有解器と比較して系の基底状態エネルギーを収束させるために必要な量子状態のサンプリングを最大50倍まで減少させる。 この方法は励起状態の計算にも等しく適用でき、波動関数 ansatz と system hamiltonian の確率的切断と組み合わせることで、量子デバイス上の一般化学ハミルトンシミュレーションの短期的アプローチが期待できる。

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