論文の概要: From Ad-Hoc to Systematic: A Strategy for Imposing General Boundary Conditions in Discretized PDEs in variational quantum algorithm

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.11764v1
• Date: Wed, 18 Oct 2023 07:45:26 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-19 11:58:31.769707
• Title: From Ad-Hoc to Systematic: A Strategy for Imposing General Boundary Conditions in Discretized PDEs in variational quantum algorithm
• Title（参考訳）: アドホックからシステマティックへ:変分量子アルゴリズムにおける離散化PDEにおける一般境界条件の適用戦略
• Authors: Dingjie Lu (1), Zhao Wang (1), Jun Liu (1), Yangfan Li (1), Wei-Bin Ewe (1), Zhuangjian Liu (1) ((1) Institute of High Performance Computing, Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), Singapore)
• Abstract要約: 本稿では,PDEの解法において雑音量子デバイスの指数的パワーを利用する一般量子計算に基づくアルゴリズムを提案する。 この変分量子固有解法(VQE)にインスパイアされたアプローチは、厳密で単純化された境界条件で制約された以前の理想化されたモデル実証を超越する。 本手法は, 4次PDE(Euler-Bernoulli beam)を例に実装し, 4つの異なる境界条件で実効性を示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6134016746457569
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We proposed a general quantum-computing-based algorithm that harnesses the exponential power of noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices in solving partial differential equations (PDE). This variational quantum eigensolver (VQE)-inspired approach transcends previous idealized model demonstrations constrained by strict and simplistic boundary conditions. It enables the imposition of arbitrary boundary conditions, significantly expanding its potential and adaptability for real-world applications, achieving this "from ad-hoc to systematic" concept. We have implemented this method using the fourth-order PDE (the Euler-Bernoulli beam) as example and showcased its effectiveness with four different boundary conditions. This framework enables expectation evaluations independent of problem size, harnessing the exponentially growing state space inherent in quantum computing, resulting in exceptional scalability. This method paves the way for applying quantum computing to practical engineering applications.
• Abstract（参考訳）: 偏微分方程式(pde)の解法として,ノイズ中規模量子(nisq)デバイスの指数関数パワーを利用する一般量子計算に基づくアルゴリズムを提案する。 この変分量子固有解法(VQE)にインスパイアされたアプローチは、厳密で単純化された境界条件で制約された以前の理想化されたモデル実証を超越する。 任意の境界条件の付与を可能にし、現実のアプリケーションへの可能性と適応性を著しく拡大し、この「アドホックから体系的」な概念を達成する。 本手法は, 4次PDE(Euler-Bernoulli beam)を例に実装し, 4つの異なる境界条件で実効性を示した。 このフレームワークは、問題のサイズに依存しない期待評価を可能にし、量子コンピューティングに固有の指数関数的に成長する状態空間を活用し、例外的なスケーラビリティをもたらす。 この方法は、量子コンピューティングを実用的な工学的応用に適用する方法を舗装する。

関連論文リスト

• Quantum Circuits for the heat equation with physical boundary conditions via Schrodingerisation [33.76659022113328]
  本稿では、物理境界条件を持つ偏微分方程式(PDE)の量子シミュレーションのための量子回路の明示的設計について検討する。 時間依存的物理的境界条件から生じる不均一項を扱うための2つの方法を提案する。 次に、[CJL23]から量子シミュレーション手法を適用し、結果の非自律系を1次元の自律系に変換する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-22T03:52:14Z)
• Quantum Circuits for partial differential equations via Schrödingerisation [26.7034263292622]
  一般PDEのための量子アルゴリズムをSchr"オーダライゼーション手法を用いて実装する。 本稿では, 熱方程式の例と, 風上スキームで近似した対流方程式について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-15T05:42:03Z)
• Variational quantum eigensolver with linear depth problem-inspired ansatz for solving portfolio optimization in finance [7.501820750179541]
  本稿では,金融におけるポートフォリオ最適化問題を解決するために,変分量子固有解法(VQE)を提案する。 超伝導量子コンピュータWu Kongにおける最大55量子ビットのHDC実験を実装した。 HDCスキームは、NISQ時代に量子アドバンテージを達成する大きな可能性を示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-07T07:45:47Z)
• Efficient Neural PDE-Solvers using Quantization Aware Training [71.0934372968972]
  量子化は、性能を維持しながら推論の計算コストを下げることができることを示す。 4つの標準PDEデータセットと3つのネットワークアーキテクチャの結果、量子化対応のトレーニングは、設定と3桁のFLOPで機能することがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-14T09:21:19Z)
• A Performance Study of Variational Quantum Algorithms for Solving the Poisson Equation on a Quantum Computer [0.0]
  偏微分方程式 (Partial differential equation, PDE) は、物質や流れのシミュレーションで用いられる。 短期から短期までの量子プロセッサの有用な展開への最も有望なルートは、いわゆるハイブリッド変分量子アルゴリズム(VQA)である。 我々は、PDEの最も単純なプロトタイプであるポアソン方程式を解くために、実量子デバイス上でのVQAの利用に関する広範な研究を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-25T12:39:13Z)
• Fundamental limitations on optimization in variational quantum algorithms [7.165356904023871]
  そのような短期量子アプリケーションを確立するための主要なパラダイムは、変分量子アルゴリズム(VQA)である。 このようなランダム回路の幅広いクラスにおいて、コスト関数の変動範囲は、高い確率で量子ビット数で指数関数的に消えることを示す。 この結果は、勾配に基づく最適化と勾配のない最適化の制約を自然に統一し、VQAのトレーニングランドスケープに余分な厳しい制約を明らかにすることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-10T17:14:57Z)
• A Quantum Optimal Control Problem with State Constrained Preserving Coherence [68.8204255655161]
  非単体脱コヒーレンスチャネルを特徴とするマルコフ脱コヒーレンスを受ける3レベル$Lambda$型原子を考える。 我々は、デコヒーレンスレベルが予め定義された境界内にある状態制約で量子最適制御問題を定式化する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-24T21:31:34Z)
• Decimation technique for open quantum systems: a case study with driven-dissipative bosonic chains [62.997667081978825]
  量子系の外部自由度への不可避結合は、散逸(非単体)ダイナミクスをもたらす。 本稿では,グリーン関数の(散逸的な)格子計算に基づいて,これらのシステムに対処する手法を提案する。 本手法のパワーを,複雑性を増大させる駆動散逸型ボゾン鎖のいくつかの例で説明する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-15T19:00:09Z)
• Quadratic Unconstrained Binary Optimisation via Quantum-Inspired Annealing [58.720142291102135]
  本稿では,2次非制約二項最適化の事例に対する近似解を求める古典的アルゴリズムを提案する。 我々は、チューニング可能な硬さと植え付けソリューションを備えた大規模問題インスタンスに対して、我々のアプローチをベンチマークする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-18T09:26:17Z)
• Bernstein-Greene-Kruskal approach for the quantum Vlasov equation [91.3755431537592]
  一次元定常量子ブラソフ方程式は、エネルギーを力学変数の1つとして分析する。 量子トンネル効果が小さい半古典的な場合、無限級数解が開発される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-18T20:55:04Z)
• The role of boundary conditions in quantum computations of scattering observables [58.720142291102135]
  量子コンピューティングは、量子色力学のような強い相互作用する場の理論を物理的時間進化でシミュレートする機会を与えるかもしれない。 現在の計算と同様に、量子計算戦略は依然として有限のシステムサイズに制限を必要とする。 我々は、ミンコフスキー符号量1+1ドルの体積効果を定量化し、これらが体系的不確実性の重要な源であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-01T17:43:11Z)

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。