論文の概要: Quantum-enhanced Green's function Monte Carlo for excited states of
nuclear shell model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.11521v1
- Date: Sun, 21 Jan 2024 15:24:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-23 16:11:25.833712
- Title: Quantum-enhanced Green's function Monte Carlo for excited states of
nuclear shell model
- Title（参考訳）: 核シェルモデルの励起状態に対する量子エンハンスグリーン関数モンテカルロ
- Authors: Yongdan Yang, Ruyu Yang, Xiaosi Xu
- Abstract要約: 核殻モデルの励起状態を推定するためのハイブリッド量子古典グリーン関数モンテカルロ(GFMC)アルゴリズムを提案する。
我々は、与えられた量子系の励起状態を見つけるために、ハイブリッドGFMCアルゴリズムを拡張した。
- 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: We present a hybrid quantum-classical Green's function Monte Carlo (GFMC)
algorithm for estimating the excited states of the nuclear shell model. The
conventional GFMC method, widely used to find the ground state of a quantum
many-body system, is plagued by the sign problem, which leads to an
exponentially increasing variance with the growth of system size and evolution
time. This issue is typically mitigated by applying classical constraints but
at the cost of introducing bias. Our approach uses quantum subspace
diagonalization (QSD) on a quantum computer to prepare a quantum trial state,
replacing the classical trial state in the GFMC process. We also incorporated a
modified classical shadow technique in the implementation of QSD to optimize
quantum resource utilization. Besides, we extend our hybrid GFMC algorithm to
find the excited states of a given quantum system. Numerical results suggest
our method largely enhances accuracy in determining excited state energies,
offering an improvement over the conventional method.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,核シェルモデルの励起状態推定のためのハイブリッド量子古典グリーン関数モンテカルロ(gfmc)アルゴリズムを提案する。
従来のgfmc法は量子多体系の基底状態を見つけるのに広く用いられており、符号問題に苦しめられており、システムサイズと進化時間の増大に伴って指数関数的にばらつきが増加する。
この問題は典型的には古典的な制約を適用することで緩和されるが、バイアスを導入するコストがかかる。
提案手法では,量子コンピュータ上の量子部分空間対角化(QSD)を用いて量子トライアル状態を作成し,GFMCプロセスの古典的トライアル状態を置き換える。
また,量子資源利用を最適化するために,qsdの実装に改良された古典的なシャドー手法も取り入れた。
さらに、我々のハイブリッドGFMCアルゴリズムを拡張して、与えられた量子系の励起状態を求める。
計算結果から,本手法は励起状態エネルギーの決定精度を大幅に向上させ,従来の手法よりも改善した。
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