論文の概要: Variational post-selection for ground states and thermal states simulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.07605v1
• Date: Mon, 12 Feb 2024 12:16:17 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-13 14:31:58.617630
• Title: Variational post-selection for ground states and thermal states simulation
• Title（参考訳）: 基底状態の変分後選択と熱状態シミュレーション
• Authors: Shi-Xin Zhang, Jiaqi Miao and Chang-Yu Hsieh
• Abstract要約: 変分量子アルゴリズム(VQA)は、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)時代の最も有望なルートの1つである。 本稿では,変分後選択手法を取り入れた変分量子アンサッツの表現性向上のための枠組みを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9336815376402718
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Variational quantum algorithms (VQAs), as one of the most promising routes in the noisy intermediate-scale quantum (NISQ) era, offer various potential applications while also confront severe challenges due to near-term quantum hardware restrictions. In this work, we propose a framework to enhance the expressiveness of variational quantum ansatz by incorporating variational post-selection techniques. These techniques apply variational modules and neural network post-processing on ancilla qubits, which are compatible with the current generation of quantum devices. Equipped with variational post-selection, we demonstrate that the accuracy of the variational ground state and thermal state preparation for both quantum spin and molecule systems is substantially improved. Notably, in the case of estimating the local properties of a thermalized quantum system, we present a scalable approach that outperforms previous methods through the combination of neural post-selection and a new optimization objective.
• Abstract（参考訳）: ノイズの多い中間スケール量子(nisq)時代の最も有望なルートの一つである変分量子アルゴリズム(vqas)は、短期的な量子ハードウェア制限による厳しい課題に直面しながら、様々な潜在的な応用を提供する。 本研究では,変分後選択手法を取り入れることで,変分量子アンサッツの表現性を高める枠組みを提案する。 これらの手法は、現世代の量子デバイスと互換性のあるancilla qubits上の変分モジュールとニューラルネットワーク後処理を適用する。 変分後選択機能を備えることで,量子スピン系と分子系の両方に対する変分基底状態と熱状態の精度が大幅に向上することを示す。 特に,熱量子システムの局所的性質を推定する場合には,ニューラルネットワークのポストセレクションと新しい最適化目標の組み合わせにより,従来の手法に匹敵するスケーラブルな手法を提案する。

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