論文の概要: State-Averaged Orbital-Optimized VQE: A quantum algorithm for the
democratic description of ground and excited electronic states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.11884v1
- Date: Mon, 22 Jan 2024 12:16:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-23 14:10:10.338712
- Title: State-Averaged Orbital-Optimized VQE: A quantum algorithm for the
democratic description of ground and excited electronic states
- Title（参考訳）: State-Averaged Orbital-Optimized VQE: 基底および励起電子状態の民主的記述のための量子アルゴリズム
- Authors: Martin Beseda and Silvie Ill\'esov\'a and Saad Yalouz and Bruno
Senjean
- Abstract要約: SA-OO-VQEパッケージは、典型的な変分量子固有解法に基づくハイブリッド量子古典的概念によって両方の問題を解決することを目的としている。
SA-OO-VQEは、同じ足場上で退化状態(または準退化状態)を処理できるので、回避された交差や円錐交差に関する既知の数値最適化問題を回避することができる。
- 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: The electronic structure problem is one of the main problems in modern
theoretical chemistry. While there are many already-established methods both
for the problem itself and its applications like semi-classical or quantum
dynamics, it remains a computationally demanding task, effectively limiting the
size of solved problems. Fortunately, it seems, that offloading some parts of
the computation to Quantum Processing Units may offer significant speed-up,
often referred to as quantum supremacy or quantum advantage. Together with the
potential advantage, this approach simultaneously presents several problems,
most notably naturally occurring quantum decoherence, hereafter denoted as
quantum noise and lack of large-scale quantum computers, making it necessary to
focus on Noisy-Intermediate Scale Quantum computers when developing algorithms
aspiring to near-term applications. SA-OO-VQE package aims to answer both these
problems with its hybrid quantum-classical conception based on a typical
Variational Quantum Eigensolver approach, as only a part of the algorithm
utilizes offload to QPUs and the rest is performed on a classical computer,
thus partially avoiding both quantum noise and the lack of quantum bits. The
SA-OO-VQE has the ability to treat degenerate (or quasi-degenerate) states on
the same footing, thus avoiding known numerical optimization problems arising
in state-specific approaches around avoided crossings or conical intersections.
- Abstract（参考訳）: 電子構造問題は現代の理論化学の主要な問題の一つである。
問題自体や半古典的あるいは量子力学のような応用には、すでに確立されている多くの方法があるが、計算的に要求されるタスクであり、解決された問題のサイズを効果的に制限している。
幸いなことに、計算の一部を量子処理ユニットにオフロードすることは、量子超越性(quantum supremacy)や量子優位(quantum advantage)と呼ばれる大きなスピードアップをもたらす可能性がある。
このアプローチは潜在的な利点とともに、いくつかの問題、特に自然発生の量子デコヒーレンス(英語版)を同時に提示し、その後、量子ノイズと大規模量子コンピュータの欠如と表現され、短期的な応用を目指すアルゴリズムを開発する際には、ノイズ中間量子コンピュータに焦点を合わせる必要がある。
SA-OO-VQEパッケージは、量子ノイズと量子ビットの欠如を部分的に回避し、アルゴリズムの一部だけがQPUへのオフロードを利用し、残りは古典的なコンピュータ上で実行されるため、典型的な変分量子固有解法に基づくハイブリッド量子古典的概念でこれらの問題を解決することを目的としている。
SA-OO-VQEは、同じ足場上で退化状態(または準退化状態)を処理できるので、回避された交差や円錐交叉に関する州固有のアプローチに起因する既知の数値最適化の問題を避けることができる。
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