論文の概要: Variational quantum-algorithm based self-consistent calculations for the two-site DMFT model on noisy quantum computing hardware

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.10402v2
• Date: Fri, 20 Dec 2024 13:33:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-23 16:20:10.363498
• Title: Variational quantum-algorithm based self-consistent calculations for the two-site DMFT model 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の2サイトDMFTモデルに対する変分量子アルゴリズムに基づく自己整合計算
• Authors: Jannis Ehrlich, Daniel Urban, Christian Elsässer,
• Abstract要約: 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。 本稿では,アルゴリズムによる確率的・デバイス誤差の伝播と,計算した自己エネルギーへの影響について分析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Dynamical Mean Field Theory (DMFT) is one of the powerful computational approaches to study electron correlation effects in solid-state materials and molecules. Its practical applicability is, however, limited by the quantity of numerical resources required for the solution of the underlying auxiliary Anderson impurity model. Here, the 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 this task. In this work we present a QC approach to solve a two-site DMFT model based on the Variational Quantum Eigensolver (VQE) algorithm. We analyse the propagation of stachastic and device errors through the algorithm and their effects on the calculated self-energy. Therefore, we systematically compare results obtained on simulators with calculations on the IBMQ Ehningen QC hardware. We suggest a means to overcome unphysical features in the self-energy which already result from purely stochastic noise. Based heron, we demonstrate the feasibility to obtain self-consistent results of the two-site DMFT model based on VQE simulations with a finite number of shots.
• Abstract（参考訳）: 動的平均場理論(英: Dynamical Mean Field Theory、DMFT)は、固体物質や分子の電子相関効果を研究するための強力な計算手法の1つである。 しかし、その実用性は、基礎となるアンダーソン不純物モデルの解に必要な数値資源の量によって制限される。 ここでは、電子軌道と量子ビットレジスタの状態の間の1対1のマッピングは、この課題を解決するために量子コンピュータ(QC)を使用する場合の計算上の利点を示唆している。 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。 本稿では,アルゴリズムによる確率的・デバイス誤差の伝播と,計算した自己エネルギーへの影響について分析する。 そこで我々は,シミュレータ上で得られた結果とIBMQ Ehningen QCハードウェア上での計算結果を体系的に比較した。 完全確率雑音による自己エネルギーの非物理的特徴を克服する手法を提案する。 そこで本研究では,VQEシミュレーションに基づく2地点DMFTモデルの自己整合性を実証した。

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