論文の概要: Accelerating variational quantum Monte Carlo using the variational quantum eigensolver

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.07719v1
• Date: Sat, 15 Jul 2023 05:45:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-07-18 18:19:25.256114
• Title: Accelerating variational quantum Monte Carlo using the variational quantum eigensolver
• Title（参考訳）: 変分量子固有解法を用いた変分量子モンテカルロの加速
• Authors: Ashley Montanaro and Stasja Stanisic
• Abstract要約: 変分モンテカルロ法(VMC)は量子状態に対応する分布から古典的にサンプリングするために用いられる。 本稿では,この初期分布を量子コンピュータを用いて生成したサンプルに置き換えることを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.05076419064097732
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Variational Monte Carlo (VMC) methods are used to sample classically from distributions corresponding to quantum states which have an efficient classical description. VMC methods are based on performing a number of steps of a Markov chain starting with samples from a simple initial distribution. Here we propose replacing this initial distribution with samples produced using a quantum computer, for example using the variational quantum eigensolver (VQE). We show that, based on the use of initial distributions generated by numerical simulations and by experiments on quantum hardware, convergence to the target distribution can be accelerated compared with classical samples; the energy can be reduced compared with the energy of the state produced by VQE; and VQE states produced by small quantum computers can be used to accelerate large instances of VMC. Quantum-enhanced VMC makes minimal requirements of the quantum computer and offers the prospect of accelerating classical methods using noisy samples from near-term quantum computers which are not yet able to accurately represent ground states of complex quantum systems.
• Abstract（参考訳）: 変分モンテカルロ(vmc)法は、効率的な古典的記述を持つ量子状態に対応する分布から古典的にサンプリングするために用いられる。 VMCメソッドは、単純な初期分布からのサンプルから始まるマルコフチェーンの複数のステップを実行することに基づいている。 本稿では,この初期分布を量子コンピュータを用いて生成したサンプル,例えば変分量子固有解法(VQE)で置き換えることを提案する。 数値シミュレーションや量子ハードウェアの実験によって生成された初期分布を用いて、古典的なサンプルと比較して目標分布への収束を加速し、VQEによる状態のエネルギーと比較してエネルギーを低減し、小さな量子コンピュータによって生成されたVQE状態を用いてVMCの大規模インスタンスを加速できることが示されている。 量子強化VMCは、量子コンピュータの最小限の要件を定め、複雑な量子システムの基底状態を正確に表現できない、短期量子コンピュータのノイズの多いサンプルを用いて古典的な手法を加速する可能性を提供する。

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