論文の概要: Perspectives of running self-consistent DMFT calculations for strongly correlated electron systems on noisy quantum computing hardware

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.10402v1
• Date: Fri, 17 Nov 2023 09:05:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-20 15:06:21.421673
• Title: Perspectives of running self-consistent DMFT calculations for strongly correlated electron systems on noisy quantum computing hardware
• Title（参考訳）: 雑音量子コンピューティングハードウェア上での強相関電子系に対する自己整合dmft計算の展望
• Authors: Jannis Ehrlich and Daniel Urban and Christian Els\"asser
• Abstract要約: 本稿では,変分解法(VQE)アルゴリズムに基づく2サイトDMFTモデルのQC手法を提案する。 我々はヒルベルトの誤りから生じる課題について議論し、自己エネルギーの非物理的特徴を克服する手段を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Dynamical Mean Field Theory (DMFT) is one of the powerful computatioinal approaches to study electron correlation effects in solid-state materials and molecules. Its practical applicability is, however, limited by the exponential growth of the many-particle Hilbert space with the number of considered electronic orbitals. Here, the possibility of a one-to-one mapping between electronic orbitals and the state of a qubit register suggests a significant computational advantage for the use of a Quantum Computer (QC) for solving DMFT models. In this work we present a QC approach to solve a two-site DMFT model based on the Variational Quantum Eigensolver (VQE) algorithm. We discuss the challenges arising from stochastic errors and suggest a means to overcome unphysical features in the self-energy. We thereby demonstrate the feasibility to obtain self-consistent results of the two-site DMFT model based on VQE simulations with a finite number of shots. We systematically compare results obtained on simulators with calculations on the IBMQ Ehningen QC hardware.
• Abstract（参考訳）: 動的平均場理論(dmft)は、固体材料や分子の電子相関効果を研究するための強力な計算論的アプローチの一つである。 しかし、その実用的応用性は、電子軌道の数が考慮される多粒子ヒルベルト空間の指数的成長によって制限される。 ここで、電子軌道と量子ビットレジスタの状態の1対1マッピングの可能性は、dmftモデルを解くために量子コンピュータ(qc)を使用するための重要な計算上の利点を示唆する。 本稿では,変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムに基づく2サイトDMFTモデルを解くためのQC手法を提案する。 確率的誤差から生じる課題を考察し,自己エネルギーの非物理的特徴を克服する方法を提案する。 これにより,有限個のショット数を有するvqeシミュレーションに基づく2点dmftモデルの自己整合結果が得られることを示す。 シミュレーションで得られた結果とIBMQ Ehningen QCハードウェアの計算結果を体系的に比較した。

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