論文の概要: Embedding Classical Variational Methods in Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.08666v1
• Date: Fri, 15 Sep 2023 18:00:05 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-09-19 20:03:43.064650
• Title: Embedding Classical Variational Methods in Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 量子回路への古典変分法埋め込み
• Authors: Stefano Barison, Filippo Vicentini, Giuseppe Carleo
• Abstract要約: 相互作用量子系の基底状態に近似する量子デバイス機能を拡張する新しい量子-古典的変分法を導入する。 本手法は,古典的自由度を付加することにより,正確な対角化結果に収束できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce a novel quantum-classical variational method that extends the quantum devices capabilities to approximate ground states of interacting quantum systems. The proposed method enhances parameterized quantum circuit ansatzes implemented on quantum devices with classical variational functions, such as neural-network quantum states. The quantum hardware is used as a high-accuracy solver on the most correlated degrees of freedom, while the remaining contributions are treated on a classical device. Our approach is completely variational, providing a well-defined route to systematically improve the accuracy by increasing the number of variational parameters, and performs a global optimization of the two partitions at the same time. We demonstrate the effectiveness of the protocol on spin chains and small molecules and provide insights into its accuracy and computational cost. We prove that our method is able to converge to exact diagonalization results via the addition of classical degrees of freedom, while the quantum circuit is kept fixed in both depth and width.
• Abstract（参考訳）: 量子デバイスの能力を相互作用する量子系の近似基底状態にまで拡張する新しい量子古典変分法を提案する。 提案手法は,ニューラルネットワーク量子状態などの古典的変動関数を持つ量子デバイス上に実装されたパラメータ化量子回路アンサーゼを強化する。 量子ハードウェアは最も相関の深い自由度において高精度な解法として使用され、残りの寄与は古典的な装置で扱われる。 提案手法は完全に変分的であり,変分パラメータの数を増やすことで精度を体系的に向上する経路を提供し,同時に2つの分割のグローバルな最適化を行う。 スピン鎖および小分子に対するプロトコルの有効性を実証し,その精度と計算コストに関する知見を提供する。 我々は,量子回路が深さと幅の両方で固定されている間,古典的な自由度を付加することにより,正確な対角化結果に収束できることを証明した。

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