論文の概要: An occupation number quantum subspace expansion approach to compute the single-particle Green function: an opportunity for noise filtering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.13497v2
• Date: Wed, 30 Oct 2024 22:04:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-01 16:56:38.683108
• Title: An occupation number quantum subspace expansion approach to compute the single-particle Green function: an opportunity for noise filtering
• Title（参考訳）: 職業数量子部分空間展開法による単一粒子グリーン関数の計算--ノイズフィルタリングの機会
• Authors: B. Gauthier, P. Rosenberg, A. Foley, M. Charlebois,
• Abstract要約: 雑音量子デバイス上での強相関電子に対するグリーン関数を計算するためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。 この技術は、NISQデバイスに有用なノイズフィルタリングを可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We introduce a hybrid quantum-classical algorithm to compute the Green function for strongly correlated electrons on noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices. The technique consists in the construction of a non-orthogonal excitation basis composed of a set of single-particle excitations generated by occupation number operators. The excited sectors of the Hamiltonian in this basis can then be measured on the quantum device and a classical post-processing procedure yields the Green function in the Lehmann representation. The technique allows for noise filtering, a useful feature for NISQ devices. To validate the approach, we carry out a set of proof-of-principle calculations on the single-band Hubbard model on IBM quantum hardware. For a 2 site system we find good agreement between the results of quantum simulations and the exact result for the local spectral function. This proof-of-principle also shows that the noise filtering provides a reliable way to get rid of satellite peaks present in the spectral weight obtained from a NISQ device. A simulation of a 4 site system carried out on classical hardware suggests that the approach can achieve similar accuracy for larger systems.
• Abstract（参考訳）: ノイズのある中間スケール量子(NISQ)デバイス上での強相関電子のグリーン関数を計算するためのハイブリッド量子古典アルゴリズムを提案する。 この技術は、占有数演算子によって生成される一粒子励起の集合からなる非直交励起基底を構成する。 この基底におけるハミルトニアンの励起セクターは量子デバイス上で測定でき、古典的な後処理手順はリーマン表現のグリーン関数を生成する。 この技術は、NISQデバイスに有用なノイズフィルタリングを可能にする。 このアプローチを検証するため,IBM量子ハードウェア上で単一バンドのHubbardモデル上で,一連の基本計算を行う。 2サイトシステムでは、量子シミュレーションの結果と局所スペクトル関数の正確な結果との間によく一致している。 この証明は、ノイズフィルタリングが、NISQ装置から得られるスペクトル重量に存在する衛星ピークを除去する信頼性の高い方法を提供することを示している。 古典的ハードウェア上で実施された4サイトシステムのシミュレーションにより,本手法は大規模システムに対して同様の精度を達成できることが示唆された。

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