Fugu-MT 論文翻訳(概要): Size-consistency and orbital-invariance issues revealed by VQE-UCCSD calculations with the FMO scheme

論文の概要: Size-consistency and orbital-invariance issues revealed by VQE-UCCSD calculations with the FMO scheme

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.17993v2
Date: Wed, 13 Mar 2024 22:22:13 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-03-16 01:22:49.418425
Title: Size-consistency and orbital-invariance issues revealed by VQE-UCCSD calculations with the FMO scheme
Title（参考訳）: FMOスキームを用いたVQE-UCCSD計算によるサイズ一貫性と軌道不変性の問題
Authors: Kenji Sugisaki, Tatsuya Nakano, Yuji Mochizuki,
Abstract要約: フラグメント分子軌道 (FMO) スキームは、フラグメント化に基づく一般的な手法の1つである。我々は、FMO計算の電子相関部分を実行するために、GPU加速量子シミュレータ(cuQuantum)を使用した。
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: The fragment molecular orbital (FMO) scheme is one of the popular fragmentation-based methods and has the potential advantage of making the circuit flat in quantum chemical calculations on quantum computers. In this study, we used a GPU-accelerated quantum simulator (cuQuantum) to perform the electron correlation part of the FMO calculation as unitary coupled-cluster singles and doubles (UCCSD) with the variational quantum eigensolver (VQE) for hydrogen-bonded (FH)$_3$ and (FH)$_2$-H$_2$O systems with the STO-3G basis set. VQE-UCCD calculations were performed using both canonical and localized MO sets, and the results were examined from the point of view of size-consistency and orbital-invariance affected by the Trotter error. It was found that the use of localized MO leads to better results, especially for (FH)$_2$-H$_2$O. The GPU acceleration was substantial for the simulations with larger numbers of qubits, and was about a factor of 6.7--7.7 for 18 qubit systems.
Abstract（参考訳）: フラグメント分子軌道 (FMO) スキームは、量子コンピュータ上の量子化学計算において回路をフラットにする潜在的な利点がある。本研究では、GPU加速量子シミュレータ(cuQuantum)を用いて、STO-3Gベースセットを持つ水素結合(FH)$_3$および(FH)$_2$-H$_2$O系の変分量子固有解器(VQE)を用いて、FMO計算の電子相関部をユニタリ結合クラスタシングルとダブル(UCCSD)として実行した。 VQE-UCCD計算は標準MOセットと局所MOセットの両方を用いて行った。特に (FH)$_2$-H$_2$O の場合、局所化 MO の使用はより良い結果をもたらすことが判明した。 GPUアクセラレーションは、より多くの量子ビットを持つシミュレーションにおいて重要なものであり、18量子ビット系では約6.7～7.7倍であった。

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