論文の概要: Truncation technique for variational quantum eigensolver for Molecular Hamiltonians

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.01630v2
• Date: Thu, 15 Feb 2024 00:59:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-16 23:23:29.481222
• Title: Truncation technique for variational quantum eigensolver for Molecular Hamiltonians
• Title（参考訳）: 分子ハミルトニアンの変分量子固有解法の切断法
• Authors: Qidong Xu, Kanav Setia
• Abstract要約: 変分量子固有解法(VQE)はノイズ量子デバイスのための最も有望な量子アルゴリズムの1つである。 そこで本研究では, トランケートされたハミルトニアンを用いて, 最適化手順を開始する物理直感的なトランケーション手法を提案する。 この戦略により、量子コンピュータ上でのハミルトニアンの期待値に対する必要な評価回数を減らすことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The variational quantum eigensolver (VQE) is one of the most promising quantum algorithms for the near-term noisy intermediate-scale quantum (NISQ) devices. The VQE typically involves finding the minimum energy of a quantum Hamiltonian through classical optimization of a parametrized quantum ansatz. One of the bottlenecks in VQEs is the number of quantum circuits to be measured. In this work, we propose a physically intuitive truncation technique that starts the optimization procedure with a truncated Hamiltonian and then gradually transitions to the optimization for the original Hamiltonian via an operator classification method. This strategy allows us to reduce the required number of evaluations for the expectation value of Hamiltonian on a quantum computer. The reduction in required quantum resources for our strategy is substantial and likely scales with the system size. With numerical simulations, we demonstrate our method for various molecular systems.
• Abstract（参考訳）: 変分量子固有解法(VQE)は、近時雑音型中間規模量子(NISQ)デバイスにおいて最も有望な量子アルゴリズムの1つである。 VQEは通常、パラメタライズド量子アンサッツの古典的な最適化を通じて量子ハミルトンの最小エネルギーを見つける。 VQEのボトルネックの1つは、測定される量子回路の数である。 そこで本研究では, 切断されたハミルトニアンを用いて最適化手順を開始し, 作用素分類法によって元のハミルトニアンの最適化に徐々に移行する, 物理的に直感的な切断手法を提案する。 この戦略により、量子コンピュータ上でのハミルトニアンの期待値に対する必要な評価回数を減らすことができる。 我々の戦略に必要な量子リソースの削減は相当であり、おそらくシステムのサイズとともにスケールする。 数値シミュレーションにより, 種々の分子系に対する手法を実証する。

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