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。
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