論文の概要: Development of Zero-Noise Extrapolated Projection Based Quantum Algorithm for Accurate Evaluation of Molecular Energetics in Noisy Quantum Devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.14560v1
• Date: Mon, 26 Jun 2023 10:08:35 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-27 14:18:21.266061
• Title: Development of Zero-Noise Extrapolated Projection Based Quantum Algorithm for Accurate Evaluation of Molecular Energetics in Noisy Quantum Devices
• Title（参考訳）: ノイズ量子デバイスにおける分子エネルギーの精度評価のためのゼロノイズ外挿投影型量子アルゴリズムの開発
• Authors: Chinmay Shrikhande, Sonaldeep Halder, Rahul Maitra
• Abstract要約: 我々は、投射量子固有解法(PQE)を概説する非線形反復法においてゼロノイズ補間(ZNE)を導入するための最適フレームワークを開発する。 我々は、ZNE-PQEの様々な成分が相反エネルギー収束軌道の精度と効率に与える影響を詳細に分析する。 このアプローチは、分子科学に関連する分野における量子コンピューティングの実践的応用を促進することが期待されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The recently developed Projective Quantum Eigensolver (PQE) offers an elegant procedure to evaluate the ground state energies of molecular systems on quantum computers. However, the noise in available quantum hardware can result in significant errors in computed outcomes, limiting the realization of quantum advantage. Although PQE comes equipped with some degree of inherent noise resilience, any practical implementation with apposite accuracy would require additional routines to suppress the errors further. In this work, we propose a way to enhance the efficiency of PQE by developing an optimal framework for introducing Zero Noise Extrapolation (ZNE) in the nonlinear iterative procedure that outlines the PQE; leading to the formulation of ZNE-PQE. For this method, we perform a detailed analysis of how various components involved in it affect the accuracy and efficiency of the reciprocated energy convergence trajectory. Moreover, we investigate the reasons behind the improvements observed in ZNE-PQE over conventional PQE by performing a comparative analysis of their residue norm landscape. This approach is expected to facilitate practical applications of quantum computing in fields related to molecular sciences, where it is essential to determine molecular energies accurately.
• Abstract（参考訳）: 最近開発されたProjective Quantum Eigensolver (PQE)は、量子コンピュータ上の分子系の基底状態エネルギーを評価するエレガントな手順を提供する。 しかし、利用可能な量子ハードウェアのノイズは計算結果に大きな誤差をもたらし、量子優位性の実現を制限する。 PQEにはある程度固有のノイズレジリエンスが備わっているが、精度の高い実用的な実装ではエラーをさらに抑制するために追加のルーチンが必要になる。 本研究では, 非線形反復法においてゼロノイズ補間(ZNE)を導入するための最適フレームワークを開発することにより, PQEの効率を向上させる手法を提案し, ZNE-PQEの定式化に繋がる。 本研究では, 各種成分が相反するエネルギー収束軌道の精度と効率にどのように影響するかを詳細に解析する。 さらに,従来のPQEに比べてZNE-PQEが改善している理由を,その残留ノルム景観の比較分析により検討した。 このアプローチは、分子エネルギーを正確に決定することが不可欠である分子科学関連の分野における量子コンピューティングの実践的応用を促進することが期待されている。

関連論文リスト

• Quantum Computing for Phonon Scattering Effects on Thermal Conductivity [0.0]
  マルチフォノン散乱法は材料の熱伝導率に大きな影響を及ぼす。 本研究では,これらの課題に対処するための量子シミュレーションの可能性を検討する。 ボソニック作用素を用いてフォック空間内にシステムを構築し、量子計算に適したパウリ作用素の和に変換する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-22T17:20:51Z)
• Bayesian Parameterized Quantum Circuit Optimization (BPQCO): A task and hardware-dependent approach [49.89480853499917]
  変分量子アルゴリズム(VQA)は、最適化と機械学習問題を解決するための有望な量子代替手段として登場した。 本稿では,回路設計が2つの分類問題に対して得られる性能に与える影響を実験的に示す。 また、実量子コンピュータのシミュレーションにおいて、ノイズの存在下で得られた回路の劣化について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-17T11:00:12Z)
• Potential and limitations of quantum extreme learning machines [55.41644538483948]
  本稿では,QRCとQELMをモデル化するフレームワークを提案する。 我々の分析は、QELMとQRCの両方の機能と限界をより深く理解するための道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-03T09:32:28Z)
• Reducing the cost of energy estimation in the variational quantum eigensolver algorithm with robust amplitude estimation [50.591267188664666]
  量子化学と材料は、量子コンピューティングの最も有望な応用の1つである。 これらの領域における産業関連問題とそれを解決する量子アルゴリズムとの整合性については、まだ多くの研究が続けられている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-14T16:51:36Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• Error mitigation in variational quantum eigensolvers using tailored probabilistic machine learning [5.630204194930539]
  本稿では,量子計算におけるノイズを軽減するために,ガウス過程回帰(GPR)をアクティブラーニングフレームワーク内に導入する新しい手法を提案する。 我々は,IBMのオープンソース量子コンピューティングフレームワークであるQiskitを用いて,2サイトアンダーソン不純物モデルと8サイトハイゼンベルクモデルに対する提案手法の有効性を実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-11-16T22:29:43Z)
• Improved accuracy on noisy devices by non-unitary Variational Quantum Eigensolver for chemistry applications [0.0]
  本稿では,量子コンピュータを用いた電子構造最適化のための変分量子固有解法アルゴリズムを提案する。 非単項作用素は元のハミルトニアン系と組み合わせられ、単純化された波動関数 Ansatz による新しい変分問題につながる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-22T20:17:37Z)
• Variational quantum solver employing the PDS energy functional [6.822193536884916]
  接続モーメント展開の量子計算に基づく新しい量子アルゴリズムのクラスが、基底と励起状態エネルギーを見つけるために報告されている。 ここでは、Peeters-Devreese-Soldatov (PDS) の定式化は変分的であり、既存の変分量子インフラとさらに結合する可能性を持つ。 従来の変分量子固有解法(VQE)や元の静的PSD法と比較して、この新しい変分量子解法は、局所的なミニマに閉じ込められないようにダイナミクスをナビゲートするための効果的なアプローチを提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-01-21T10:12:38Z)
• Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers [63.277656713454284]
  VQEとADAPT-VQEの精度をベンチマークし、電子基底状態とポテンシャルエネルギー曲線を計算する。 どちらの手法もエネルギーと基底状態の優れた推定値を提供する。 勾配に基づく最適化はより経済的であり、勾配のない類似シミュレーションよりも優れた性能を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:52:04Z)
• Quantum circuit architecture search for variational quantum algorithms [88.71725630554758]
  本稿では、QAS(Quantum Architecture Search)と呼ばれるリソースと実行時の効率的なスキームを提案する。 QASは、よりノイズの多い量子ゲートを追加することで得られる利点と副作用のバランスをとるために、自動的にほぼ最適アンサッツを求める。 数値シミュレータと実量子ハードウェアの両方に、IBMクラウドを介してQASを実装し、データ分類と量子化学タスクを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-20T12:06:27Z)

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。