論文の概要: Refining resource estimation for the quantum computation of vibrational
molecular spectra through Trotter error analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.03719v1
- Date: Tue, 7 Nov 2023 04:52:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-08 16:48:45.022115
- Title: Refining resource estimation for the quantum computation of vibrational
molecular spectra through Trotter error analysis
- Title（参考訳）: トロッター誤差解析による振動分子スペクトルの量子計算のための精錬資源推定
- Authors: Dimitar Trenev, Pauline J Ollitrault, Stuart M. Harwood, Tanvi P.
Gujarati, Sumathy Raman, Antonio Mezzacapo, and Sarah Mostame
- Abstract要約: プログラム可能な量子コンピュータ上での振動構造計算に必要な量子ビット数や量子ゲート数などの量子資源を正確に推定する。
この研究は、振動構造シミュレーションにおける潜在的な量子優位性を分析するためのガイドとして機能する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Accurate simulations of vibrational molecular spectra are expensive on
conventional computers. Compared to the electronic structure problem, the
vibrational structure problem with quantum computers is less investigated. In
this work we accurately estimate quantum resources, such as number of qubits
and quantum gates, required for vibrational structure calculations on a
programmable quantum computer. Our approach is based on quantum phase
estimation and focuses on fault-tolerant quantum devices. In addition to
asymptotic estimates for generic chemical compounds, we present a more detailed
analysis of the quantum resources needed for the simulation of the Hamiltonian
arising in the vibrational structure calculation of acetylene-like polyynes of
interest. Leveraging nested commutators, we provide an in-depth quantitative
analysis of trotter errors compared to the prior investigations. Ultimately,
this work serves as a guide for analyzing the potential quantum advantage
within vibrational structure simulations.
- Abstract（参考訳）: 振動分子スペクトルの正確なシミュレーションは、従来のコンピュータでは高価である。
電子構造問題と比較して、量子コンピュータの振動構造問題の研究は少ない。
本研究では,プログラム可能な量子コンピュータ上での振動構造計算に必要な量子ビット数や量子ゲート数などの量子資源を正確に推定する。
我々のアプローチは量子位相推定に基づいており、フォールトトレラント量子デバイスに焦点を当てている。
一般化合物の漸近的推定に加えて,アセチレン様ポリインの振動構造計算において生じるハミルトニアンシミュレーションに必要な量子資源について,より詳細な解析を行った。
ネストコンミュータを活用して,これまでの調査と比較して,トロッター誤差の詳細な定量分析を行う。
最終的に、この研究は振動構造シミュレーションにおける潜在的な量子優位性を分析するためのガイドとなる。
関連論文リスト
- Efficient Learning for Linear Properties of Bounded-Gate Quantum Circuits [63.733312560668274]
d可変RZゲートとG-dクリフォードゲートを含む量子回路を与えられた場合、学習者は純粋に古典的な推論を行い、その線形特性を効率的に予測できるだろうか?
我々は、d で線形にスケーリングするサンプルの複雑さが、小さな予測誤差を達成するのに十分であり、対応する計算の複雑さは d で指数関数的にスケールすることを証明する。
我々は,予測誤差と計算複雑性をトレードオフできるカーネルベースの学習モデルを考案し,多くの実践的な環境で指数関数からスケーリングへ移行した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-22T08:21:28Z) - Understanding and mitigating noise in molecular quantum linear response for spectroscopic properties on quantum computers [0.0]
本稿では、シミュレーションされたフォールトトレラント量子コンピュータの分光特性を求める量子線形応答理論について述べる。
この研究は、量子アルゴリズムにおけるノイズの起源を分析し予測するための新しいメトリクスを導入している。
パウリ省エネによる計測コストと騒音の低減効果を強調した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-17T23:46:17Z) - Simulating Chemistry on Bosonic Quantum Devices [30.89742280590898]
ボソニック量子デバイスは、量子計算を実現するための新しいアプローチを提供する。
我々は、幅広い化学問題に対処するためにボソニック量子デバイスを用いた最近の進歩と将来の可能性についてレビューする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-16T01:54:50Z) - Quantum benefit of the quantum equation of motion for the strongly
coupled many-body problem [0.0]
量子運動方程式 (quantum equation of motion, QEOM) はフェルミオン多体系の励起特性を計算するためのハイブリッド量子古典アルゴリズムである。
我々は、qEOMが要求される量子測定数の独立性により量子的利益を示すことを明らかに示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-18T22:10:26Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Recompilation-enhanced simulation of electron-phonon dynamics on IBM
Quantum computers [62.997667081978825]
小型電子フォノン系のゲートベース量子シミュレーションにおける絶対的資源コストについて考察する。
我々は、弱い電子-フォノン結合と強い電子-フォノン結合の両方のためのIBM量子ハードウェアの実験を行う。
デバイスノイズは大きいが、近似回路再コンパイルを用いることで、正確な対角化に匹敵する電流量子コンピュータ上で電子フォノンダイナミクスを得る。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-16T19:00:00Z) - 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) - Information Scrambling in Computationally Complex Quantum Circuits [56.22772134614514]
53量子ビット量子プロセッサにおける量子スクランブルのダイナミクスを実験的に検討する。
演算子の拡散は効率的な古典的モデルによって捉えられるが、演算子の絡み合いは指数関数的にスケールされた計算資源を必要とする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-01-21T22:18:49Z) - Near- and long-term quantum algorithmic approaches for vibrational
spectroscopy [0.0]
近距離および長期の量子コンピュータにおける分子振動構造問題を解くための量子アルゴリズムのセットを概説する。
この問題には、電子構造のよく研究されている量子シミュレーションのほとんどの例とは異なるアプローチが必要である。
その結果、量子情報コミュニティの焦点は、科学的にも産業的にも重要な量子振動問題へとシフトすべきであることが示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-10T18:02:20Z) - Quantum Non-equilibrium Many-Body Spin-Photon Systems [91.3755431537592]
論文は、非平衡状態における強相関量子系の量子力学に関するものである。
本研究の主な成果は, 臨界ダイナミクスのシグナチャ, 超ストロング結合のテストベッドとしての駆動ディックモデル, キブルズルーク機構の3つにまとめることができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-23T19:05:56Z)
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。