論文の概要: Quantum simulation of excited states from parallel contracted quantum
eigensolvers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.05058v1
- Date: Wed, 8 Nov 2023 23:52:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-10 16:30:57.468537
- Title: Quantum simulation of excited states from parallel contracted quantum
eigensolvers
- Title（参考訳）: 並列収縮量子固有解法からの励起状態の量子シミュレーション
- Authors: Carlos L. Benavides-Riveros, Yuchen Wang, Samuel Warren and David A.
Mazziotti
- Abstract要約: 基底状態の量子固有解法は、任意の数の量子固有状態を同時に計算するために一般化可能であることを示す。
提案アルゴリズムは2つの励起状態CQEを導入し,励起状態の計算を行うとともに,元の基底状態バージョンの特徴の多くを継承する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.915403570478968
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Computing excited-state properties of molecules and solids is considered one
of the most important near-term applications of quantum computers. While many
of the current excited-state quantum algorithms differ in circuit architecture,
specific exploitation of quantum advantage, or result quality, one common
feature is their rooting in the Schr\"odinger equation. However, through
contracting (or projecting) the eigenvalue equation, more efficient strategies
can be designed for near-term quantum devices. Here we demonstrate that when
combined with the Rayleigh-Ritz variational principle for mixed quantum states,
the ground-state contracted quantum eigensolver (CQE) can be generalized to
compute any number of quantum eigenstates simultaneously. We introduce two
excited-state (anti-Hermitian) CQEs that perform the excited-state calculation
while inheriting many of the remarkable features of the original ground-state
version of the algorithm, such as its scalability. To showcase our approach, we
study several model and chemical Hamiltonians and investigate the performance
of different implementations.
- Abstract（参考訳）: 分子と固体の励起状態特性の計算は、量子コンピュータの最も重要な短期的応用の1つである。
現在の励起状態量子アルゴリズムの多くは、回路アーキテクチャ、量子アドバンテージの具体的利用、あるいは結果品質で異なるが、一般的な特徴はシュル=オディンガー方程式の根源である。
しかし、固有値方程式を収縮(あるいは投影)することで、より効率的な戦略を短期量子デバイス向けに設計することができる。
ここでは、混合量子状態に対するレイリー・リッツ変分原理と組み合わせることで、基底状態縮約量子固有解法(cqe)を一般化し、任意の数の量子固有状態を同時に計算できることを示す。
本稿では,その拡張性など,元の基底状態バージョンの特徴の多くを継承しつつ,励起状態計算を行う2つの励起状態(反エルミタン)CQEを紹介する。
このアプローチを紹介するために,いくつかのモデルおよび化学ハミルトニアンを研究し,異なる実装の性能について検討した。
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