論文の概要: Evaluating Ground State Energies of Chemical Systems with Low-Depth
Quantum Circuits and High Accuracy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.13960v1
- Date: Wed, 21 Feb 2024 17:45:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-22 14:18:54.782944
- Title: Evaluating Ground State Energies of Chemical Systems with Low-Depth
Quantum Circuits and High Accuracy
- Title（参考訳）: 低深さ量子回路と高精度化による化学系の基底状態エネルギー評価
- Authors: Shuo Sun, Chandan Kumar, Kevin Shen, Elvira Shishenina and Christian
B. Mendl
- Abstract要約: 我々は,Qubit Coupled Cluster (QCC) に基づく拡張型変分量子固有解器 (VQE) アンサッツを開発した。
我々は、IBM KolkataとQuantinuum H1-1の2つの異なる量子ハードウェア上で、拡張QCCアンサッツを評価する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.81054341190257
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Solving electronic structure problems is considered one of the most promising
applications of quantum computing. However, due to limitations imposed by the
coherence time of qubits in the Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ) era or
the capabilities of early fault-tolerant quantum devices, it is vital to design
algorithms with low-depth circuits. In this work, we develop an enhanced
Variational Quantum Eigensolver (VQE) ansatz based on the Qubit Coupled Cluster
(QCC) approach, which demands optimization over only $n$ parameters rather than
the usual $n+2m$ parameters, where $n$ represents the number of Pauli string
time evolution gates $e^{-itP}$, and $m$ is the number of qubits involved. We
evaluate the ground state energies of $\mathrm{O_3}$, $\mathrm{Li_4}$, and
$\mathrm{Cr_2}$, using CAS(2,2), (4,4) and (6,6) respectively in conjunction
with our enhanced QCC ansatz, UCCSD (Unitary Coupled Cluster Single Double)
ansatz, and canonical CCSD method as the active space solver, and compare with
CASCI results. Finally, we assess our enhanced QCC ansatz on two distinct
quantum hardware, IBM Kolkata and Quantinuum H1-1.
- Abstract（参考訳）: 電子構造問題の解法は、量子コンピューティングの最も有望な応用の1つと考えられている。
しかし、ノイズ中間スケール量子(NISQ)時代の量子ビットのコヒーレンス時間による制限や、初期のフォールトトレラント量子デバイスの能力により、低深さ回路でアルゴリズムを設計することが不可欠である。
本研究では,通常の$n+2m$ パラメータではなく$n$ パラメータの最適化を要求する qubit coupled cluster (qcc) に基づく拡張変分量子固有ソルバ (vqe) ansatz を開発し,$n$ は pauli 文字列時間発展ゲート $e^{-itp}$,$m$ は関連する qubit の数である。
そこで本研究では,cas(2,2), (4,4) および (6,6) を用いて, qcc ansatz, uccsd (unitary coupled cluster single double) ansatz, canonical ccsd 法をアクティブスペースソルバとして評価し, casci 法との比較を行った。
最後に,IBM KolkataとQuantinuum H1-1の2つの異なる量子ハードウェア上で,拡張QCCアンサッツの評価を行った。
関連論文リスト
- Quantum Wasserstein Compilation: Unitary Compilation using the Quantum Earth Mover's Distance [2.502222151305252]
次数1の量子ワッサーシュタイン距離に基づく量子ワッサーシュタインコンパイル(QWC)コスト関数を提案する。
生成逆数ネットワークにおいて、局所的なパウリ可観測値の測定に基づく推定方法を用いて、所定の量子回路を学習する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-09T17:46:40Z) - Non-Iterative Disentangled Unitary Coupled-Cluster based on Lie-algebraic structure [0.0]
量子化学変分量子ソルバ(VQE)計算の実行には、固定されたユニタリ結合クラスター(UCC)アンス"アゼが魅力的である。
固定および非整合型ユニタリカップリング・クラスタコンパクトアンサッツである$k$-NI-DUCCを導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-26T14:19:53Z) - High-Entanglement Capabilities for Variational Quantum Algorithms: The Poisson Equation Case [0.07366405857677226]
本研究は、IonQ Aria量子コンピュータ機能を利用した問題解決を試みる。
本稿では,2ビットあるいは3ビットのエンタングルメントゲートに基づく離散方程式行列 (DPEM) の分解を提案し,システムサイズに関して$O(1)$の項を持つことを示した。
我々はまた、量子アンサッツのパラメータ空間を小さくし、解を見つけるのに十分な表現性を維持しながら、Globally-Entangling Ansatzを導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-14T16:16:50Z) - Parallel Quantum Computing Simulations via Quantum Accelerator Platform Virtualization [44.99833362998488]
本稿では,量子回路実行の並列化モデルを提案する。
このモデルはバックエンドに依存しない機能を利用することができ、任意のターゲットバックエンド上で並列量子回路の実行を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-05T17:16:07Z) - Accurate and precise quantum computation of valence two-neutron systems [0.0]
2つの中性子系の基底状態を精度良く正確に計算する量子アルゴリズムを導入する。
実量子デバイスを用いた実験では、量子ビットの接続性に配慮した回路レイアウト設計の重要な役割も示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-02T06:54:13Z) - Towards large-scale quantum optimization solvers with few qubits [59.63282173947468]
我々は、$m=mathcalO(nk)$バイナリ変数を$n$ qubitsだけを使って最適化するために、$k>1$で可変量子ソルバを導入する。
我々は,特定の量子ビット効率の符号化が,バレン高原の超ポリノミウム緩和を内蔵特徴としてもたらすことを解析的に証明した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-17T18:59:38Z) - QuantumSEA: In-Time Sparse Exploration for Noise Adaptive Quantum
Circuits [82.50620782471485]
QuantumSEAはノイズ適応型量子回路のインタイムスパース探索である。
1)トレーニング中の暗黙の回路容量と(2)雑音の頑健さの2つの主要な目標を達成することを目的としている。
提案手法は, 量子ゲート数の半減と回路実行の2倍の時間節約で, 最先端の計算結果を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-10T22:33:00Z) - A self-consistent field approach for the variational quantum
eigensolver: orbital optimization goes adaptive [52.77024349608834]
適応微分組立問題集合型アンザッツ変分固有解法(ADAPTVQE)における自己一貫したフィールドアプローチ(SCF)を提案する。
このフレームワークは、短期量子コンピュータ上の化学系の効率的な量子シミュレーションに使用される。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-21T23:15:17Z) - Halving the cost of quantum multiplexed rotations [0.0]
我々は、$c$制御を持つ多重量子ゲートの$b$-bit近似に必要な$T$ゲートの数を改善する。
以上の結果から,2要素あるいはテンソルハイパーコントラクション表現の量子化に基づく最先端電子構造シミュレーションのコストを約半分に抑えることができた。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-26T06:49:44Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-08-03T17:49:09Z) - Improving the Performance of Deep Quantum Optimization Algorithms with
Continuous Gate Sets [47.00474212574662]
変分量子アルゴリズムは計算的に難しい問題を解くのに有望であると考えられている。
本稿では,QAOAの回路深度依存性能について実験的に検討する。
この結果から, 連続ゲートセットの使用は, 短期量子コンピュータの影響を拡大する上で重要な要素である可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-05-11T17:20:51Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。