論文の概要: Contextual Subspace Variational Quantum Eigensolver Calculation of the Dissociation Curve of Molecular Nitrogen on a Superconducting Quantum Computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04392v2
- Date: Wed, 24 Jul 2024 10:27:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-25 19:30:34.873429
- Title: Contextual Subspace Variational Quantum Eigensolver Calculation of the Dissociation Curve of Molecular Nitrogen on a Superconducting Quantum Computer
- Title（参考訳）: 超伝導量子コンピュータ上での分子窒素の解離曲線の文脈部分空間変分量子固有解法計算
- Authors: Tim Weaving, Alexis Ralli, Peter J. Love, Sauro Succi, Peter V. Coveney,
- Abstract要約: 超伝導量子ハードウェア上でのコンテキスト部分空間変動量子固有解器の実験実験を行った。
特に分子窒素のポテンシャルエネルギー曲線を計算し、解離限界における静的相関の優位性は、多くの従来の量子化学技術において困難であることを示す。
我々の量子シミュレーションは、選択されたSTO-3Gベースにおける完全な構成相互作用エネルギーと良好な一致を維持し、ボンドブレーキングを適切に捉える際に、ベンチマークされたすべての単一参照波動関数技術より優れている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.06990493129893112
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this work we present an experimental demonstration of the Contextual Subspace Variational Quantum Eigensolver on superconducting quantum hardware. In particular, we compute the potential energy curve for molecular nitrogen, where a dominance of static correlation in the dissociation limit proves challenging for many conventional quantum chemistry techniques. Our quantum simulations retain good agreement with the full configuration interaction energy in the chosen STO-3G basis, outperforming all benchmarked single-reference wavefunction techniques in capturing the bond-breaking appropriately. Moreover, our methodology is competitive with several multiconfigurational approaches, but at a considerable saving of quantum resource, meaning larger active spaces can be treated for a fixed qubit allowance. To achieve this result we deploy an error mitigation/suppression strategy comprised of dynamical decoupling, measurement-error mitigation and zero-noise extrapolation, in addition to circuit parallelization that not only provides passive averaging of noise but improves the effective shot-yield to reduce the measurement overhead. Furthermore, we introduce a modification to previous adaptive ansatz construction algorithms that incorporates hardware-awareness into our variational circuits to minimize the transpilation cost for the target qubit topology.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,超伝導量子ハードウェア上でのコンテキスト部分空間変動量子固有解器の実験実験を行う。
特に分子窒素のポテンシャルエネルギー曲線を計算し、解離限界における静的相関の優位性は、多くの従来の量子化学技術において困難であることを示す。
我々の量子シミュレーションは、選択されたSTO-3Gベースにおける完全な構成相互作用エネルギーと良好な一致を維持し、ボンドブレーキングを適切に捉える際に、ベンチマークされたすべての単一参照波動関数技術より優れている。
さらに,本手法は複数のマルチコンフィグレーション手法と競合するが,量子資源の大幅な節約により,より大きな活性空間を固定量子ビットの許容値として扱うことができる。
この結果を達成するために、動的疎結合、測定誤差緩和、ゼロノイズ外挿からなる誤差低減・抑制戦略を、ノイズの受動的平均化を提供するだけでなく、有効ショット収率を改善して測定オーバーヘッドを低減する回路並列化に加えて展開する。
さらに,我々の可変回路にハードウェア認識を組み込んだ従来の適応型アンサッツ構成アルゴリズムを改良し,ターゲット量子トポロジーのトランスパイルコストを最小化する。
関連論文リスト
- Projective Quantum Eigensolver with Generalized Operators [0.0]
PQEフレームワークにおける閉形式残留方程式の観点から一般化作用素を決定する手法を開発する。
いくつかの分子系への応用により、アンザッツは単体、二重体、三重体を含む(異方性)UCCと同様の精度を達成できることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-21T15:40:22Z) - Projective Quantum Eigensolver via Adiabatically Decoupled Subsystem Evolution: a Resource Efficient Approach to Molecular Energetics in Noisy Quantum Computers [0.0]
我々は,ノイズ中間スケール量子(NISQ)ハードウェアを用いて,分子系の基底状態エネルギーを正確に計算することを目的とした射影形式を開発した。
本研究では,将来の耐故障システムにおいて,必要な精度を同時に確保しながら,ノイズ下での優れた性能を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-13T13:27:40Z) - Noise-Robust Detection of Quantum Phase Transitions [0.0]
異なる基底状態配置を特徴とする複数の位相様領域を持つ有限サイズのスピンモデルについて検討する。
本研究では,エネルギー微分,2部位のスピン相関関数,および忠実度感受性の計算により,複数の領域にわたって正確な挙動が得られたことを示す。
この研究は、量子相転移の特定に短期的な応用が期待できる可能性を示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-29T08:34:11Z) - Quantum Advantage Actor-Critic for Reinforcement Learning [5.579028648465784]
本稿では,Advantage Actor-Criticアルゴリズムと変分量子回路を組み合わせた新しい量子強化学習手法を提案する。
複数の量子アドバンテージ・アクター・クリティカル構成をよく知られたカートポール環境で実証的にテストし、連続的な状態空間を持つ制御タスクにおける我々のアプローチを評価する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-13T11:08:45Z) - Near-Term Distributed Quantum Computation using Mean-Field Corrections
and Auxiliary Qubits [77.04894470683776]
本稿では,限られた情報伝達と保守的絡み合い生成を含む短期分散量子コンピューティングを提案する。
我々はこれらの概念に基づいて、変分量子アルゴリズムの断片化事前学習のための近似回路切断手法を作成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-11T18:00:00Z) - A self-consistent field approach for the variational quantum
eigensolver: orbital optimization goes adaptive [52.77024349608834]
適応微分組立問題集合型アンザッツ変分固有解法(ADAPTVQE)における自己一貫したフィールドアプローチ(SCF)を提案する。
このフレームワークは、短期量子コンピュータ上の化学系の効率的な量子シミュレーションに使用される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-21T23:15:17Z) - Matrix product channel: Variationally optimized quantum tensor network
to mitigate noise and reduce errors for the variational quantum eigensolver [0.0]
我々は,情報的に完全な測定によって提供される量子古典的インタフェースを利用する手法を開発した。
量子ハードウェアと古典的ソフトウェアを併用するハイブリッド戦略は、純粋に古典的な戦略よりも優れていると我々は主張する。
このアルゴリズムは、薬物設計の文脈におけるタンパク質-リガンド複合体の量子ハードウェアシミュレーションにおける最後の後処理ステップとして適用することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-20T13:03:48Z) - Decomposition of Matrix Product States into Shallow Quantum Circuits [62.5210028594015]
テンソルネットワーク(TN)アルゴリズムは、パラメタライズド量子回路(PQC)にマッピングできる
本稿では,現実的な量子回路を用いてTN状態を近似する新しいプロトコルを提案する。
その結果、量子回路の逐次的な成長と最適化を含む1つの特定のプロトコルが、他の全ての手法より優れていることが明らかとなった。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-01T17:08:41Z) - 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) - Circuit Symmetry Verification Mitigates Quantum-Domain Impairments [69.33243249411113]
本稿では,量子状態の知識を必要とせず,量子回路の可換性を検証する回路指向対称性検証を提案する。
特に、従来の量子領域形式を回路指向安定化器に一般化するフーリエ時間安定化器(STS)手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-27T21:15:35Z) - Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via
Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。
不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。
この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z)
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。