論文の概要: Noise-induced transition in optimal solutions of variational quantum algorithms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.02762v1
• Date: Tue, 5 Mar 2024 08:31:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-06 15:40:51.150440
• Title: Noise-induced transition in optimal solutions of variational quantum algorithms
• Title（参考訳）: 変分量子アルゴリズムの最適解における雑音誘起遷移
• Authors: Andy C. Y. Li, Imanol Hernandez
• Abstract要約: 変分量子アルゴリズムは、ノイズの多い量子ハードウェアで実用的な量子優位性を実現するための有望な候補である。 スピンチェーンモデルの基底状態を計算する変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムについて検討し,ノイズが最適化に与える影響について検討した。
• 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: Variational quantum algorithms are promising candidates for delivering practical quantum advantage on noisy intermediate-scale quantum (NISQ) hardware. However, optimizing the noisy cost functions associated with these algorithms is challenging for system sizes relevant to quantum advantage. In this work, we investigate the effect of noise on optimization by studying a variational quantum eigensolver (VQE) algorithm calculating the ground state of a spin chain model, and we observe an abrupt transition induced by noise to the optimal solutions. We will present numerical simulations, a demonstration using an IBM quantum processor unit (QPU), and a theoretical analysis indicating the origin of this transition. Our findings suggest that careful analysis is crucial to avoid misinterpreting the noise-induced features as genuine algorithm results.
• Abstract（参考訳）: 変分量子アルゴリズムは、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)ハードウェア上で実用的な量子優位性を実現するための有望な候補である。 しかし、これらのアルゴリズムに関連するノイズの多いコスト関数の最適化は、量子アドバンテージに関連するシステムサイズにとって困難である。 本研究では,スピンチェーンモデルの基底状態を計算する変分量子固有ソルバ(vqe)アルゴリズムを解析し,雑音による最適解への急変を観測し,最適化に対するノイズの影響について検討する。 我々は、数値シミュレーション、IBM量子プロセッサユニット(QPU)を用いた実演、およびこの遷移の起源を示す理論的解析を紹介する。 本研究は,ノイズによる特徴を真のアルゴリズム結果と誤解しないように,注意深い分析が重要であることを示唆している。

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