論文の概要: Hamiltonian-based graph-state ansatz for variational quantum algorithms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.17146v2
• Date: Thu, 23 Jan 2025 15:52:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-24 15:55:54.455550
• Title: Hamiltonian-based graph-state ansatz for variational quantum algorithms
• Title（参考訳）: 変動量子アルゴリズムのためのハミルトン系グラフ状態アンサッツ
• Authors: Abhinav Anand, Kenneth R. Brown,
• Abstract要約: グラフベースの対角化回路と任意の1量子回転ゲートを組み合わせた新しい回路設計を提案する。 提案したアンザッツの精度は, 最大12量子ビットの様々な分子の基底状態エネルギーを推定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1438108757511958
• License:
• Abstract: One promising application of near-term quantum devices is to prepare trial wavefunctions using short circuits for solving different problems via variational algorithms. For this purpose, we introduce a new circuit design that combines graph-based diagonalization circuits with arbitrary single-qubit rotation gates to get Hamiltonian-based graph states ans\"atze (H-GSA). We test the accuracy of the proposed ansatz in estimating ground state energies of various molecules of size up to 12-qubits. Additionally, we compare the gate count and parameter number complexity of the proposed ansatz against previously proposed schemes and find an order magnitude reduction in gate count complexity with slight increase in the number of parameters. Our work represents a significant step towards constructing compact quantum circuits with good trainability and convergence properties and applications in solving chemistry and physics problems.
• Abstract（参考訳）: 短期量子デバイスの有望な応用の1つは、変動アルゴリズムによって異なる問題を解くために短い回路を用いて試行波動関数を作成することである。 そこで本研究では,グラフベースの対角化回路を任意の1量子回転ゲートと組み合わせて,ハミルトン系グラフ状態 ans\atze (H-GSA) を得る新しい回路設計を提案する。 提案したアンザッツの精度は, 最大12量子ビットの様々な分子の基底状態エネルギーを推定する。 さらに,提案したアンサッツのゲート数およびパラメータ数複雑性を従来提案した手法と比較し,パラメータ数がわずかに増加し,ゲート数複雑性のオーダー等級が減少することを示した。 我々の研究は、優れた訓練性と収束性を持つコンパクト量子回路の構築に向けた重要なステップであり、化学や物理学の問題を解くための応用である。

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