論文の概要: Projective Quantum Eigensolver via Adiabatically Decoupled Subsystem Evolution: a Resource Efficient Approach to Molecular Energetics in Noisy Quantum Computers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.08519v2
- Date: Tue, 19 Mar 2024 06:52:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-20 20:49:20.630233
- Title: Projective Quantum Eigensolver via Adiabatically Decoupled Subsystem Evolution: a Resource Efficient Approach to Molecular Energetics in Noisy Quantum Computers
- Title（参考訳）: 断熱的に分離されたサブシステム進化による予測量子固有解法:雑音量子コンピュータにおける分子エネルギー学への資源効率なアプローチ
- Authors: Chayan Patra, Sonaldeep Halder, Rahul Maitra,
- Abstract要約: 我々は,ノイズ中間スケール量子(NISQ)ハードウェアを用いて,分子系の基底状態エネルギーを正確に計算することを目的とした射影形式を開発した。
本研究では,将来の耐故障システムにおいて,必要な精度を同時に確保しながら,ノイズ下での優れた性能を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum computers hold immense potential in the field of chemistry, ushering new frontiers to solve complex many body problems that are beyond the reach of classical computers. However, noise in the current quantum hardware limits their applicability to large chemical systems. This work encompasses the development of a projective formalism that aims to compute ground-state energies of molecular systems accurately using Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ) hardware in a resource efficient manner. Our approach is reliant upon the formulation of a bipartitely decoupled parameterized ansatz within the disentangled unitary coupled cluster (dUCC) framework based on the principles of synergetics. Such decoupling emulates the total parameter optimization in a lower dimensional manifold, while a mutual synergistic relationship among the parameters is exploited to ensure characteristic accuracy. Without any pre-circuit measurements, our method leads to a highly compact fixed-depth ansatz with shallower circuits and fewer expectation value evaluations. Through analytical and numerical demonstrations, we demonstrate the method's superior performance under noise while concurrently ensuring requisite accuracy in future fault-tolerant systems. This approach enables rapid exploration of emerging chemical spaces by efficient utilization of near-term quantum hardware resources.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは化学の分野で大きな可能性を秘めており、古典的なコンピュータの範囲を超える複雑な多くの身体問題を解くために新しいフロンティアを開拓している。
しかし、現在の量子ハードウェアのノイズは、大きな化学系に適用性を制限する。
この研究は、ノイズ中間スケール量子(NISQ)ハードウェアを用いて分子系の基底状態エネルギーを資源効率よく正確に計算することを目的とした射影形式の開発を含む。
本手法は, 連接型ユニタリ結合クラスタ(dUCC)フレームワークにおいて, 連接型パラメータ化アンサッツの定式化に依存している。
このようなデカップリングは、低次元多様体における全パラメータ最適化をエミュレートし、パラメータ間の相互相乗関係を利用して特性精度を確保する。
回路前測定を行なわずに、より浅い回路と期待値の少ないよりコンパクトな固定深度アンサッツを導出する。
解析的および数値的な実演を通して,将来の耐故障システムにおいて必要な精度を確保しつつ,ノイズ下での手法の優れた性能を実証する。
このアプローチは、短期量子ハードウェア資源の効率的な利用により、出現する化学空間の迅速な探索を可能にする。
関連論文リスト
- Leveraging Pre-Trained Neural Networks to Enhance Machine Learning with Variational Quantum Circuits [48.33631905972908]
我々は、事前学習されたニューラルネットワークを用いて変分量子回路(VQC)を強化する革新的なアプローチを導入する。
この手法は近似誤差をキュービット数から効果的に分離し、制約条件の必要性を除去する。
我々の結果はヒトゲノム解析などの応用にまで拡張され、我々のアプローチの幅広い適用性を示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-11-13T12:03:39Z) - Projective Quantum Eigensolver with Generalized Operators [0.0]
PQEフレームワークにおける閉形式残留方程式の観点から一般化作用素を決定する手法を開発する。
いくつかの分子系への応用により、アンザッツは単体、二重体、三重体を含む(異方性)UCCと同様の精度を達成できることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-21T15:40:22Z) - Contextual Subspace Variational Quantum Eigensolver Calculation of the Dissociation Curve of Molecular Nitrogen on a Superconducting Quantum Computer [0.06990493129893112]
超伝導量子ハードウェア上でのコンテキスト部分空間変動量子固有解器の実験実験を行った。
特に分子窒素のポテンシャルエネルギー曲線を計算し、解離限界における静的相関の優位性は、多くの従来の量子化学技術において困難であることを示す。
我々の量子シミュレーションは、選択されたSTO-3Gベースにおける完全な構成相互作用エネルギーと良好な一致を維持し、ボンドブレーキングを適切に捉える際に、ベンチマークされたすべての単一参照波動関数技術より優れている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-07T16:05:52Z) - Machine Learning Assisted Cognitive Construction of a Shallow Depth
Dynamic Ansatz for Noisy Quantum Hardware [0.0]
本研究では, 再生機械学習手法と多体理論を用いて, 高度に表現的かつ浅いアンザッツを構築するための新しいプロトコルを開発した。
提案手法は最先端のニューラルエラー軽減技術と高い互換性を有する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-12T16:27:53Z) - On-the-fly Tailoring towards a Rational Ansatz Design for Digital
Quantum Simulations [0.0]
量子デバイスで物理的に実現可能な低深さ量子回路を開発することが不可欠である。
我々は,最適なアンサッツを動的に調整できるアンサッツ構成プロトコルを開発した。
アンザッツの構成は、エネルギーソートと演算子の可換性事前スクリーニングによって並列量子アーキテクチャで実行される可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-07T11:22:01Z) - Quantum Embedding Method for the Simulation of Strongly Correlated
Systems on Quantum Computers [0.0]
本稿では、変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムと密度汎関数理論(DFT)を組み合わせた投影型埋め込み法を提案する。
開発したVQE-in-DFT法は実量子デバイス上で効率よく実装され, ブチロニトリル中の三重結合破壊過程のシミュレーションに使用される。
この開発は、コンピュータによる薬物設計や、強い相関の断片を持つメタロエンザイムの研究など、様々な化学分野の恩恵を受けるだろう。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-06T19:00:03Z) - Potential and limitations of quantum extreme learning machines [55.41644538483948]
本稿では,QRCとQELMをモデル化するフレームワークを提案する。
我々の分析は、QELMとQRCの両方の機能と限界をより深く理解するための道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-03T09:32:28Z) - Synergy Between Quantum Circuits and Tensor Networks: Short-cutting the
Race to Practical Quantum Advantage [43.3054117987806]
本稿では,量子回路の初期化を最適化するために,古典計算資源を利用するスケーラブルな手法を提案する。
本手法は, PQCのトレーニング性, 性能を, 様々な問題において著しく向上させることを示す。
古典的コンピュータを用いて限られた量子資源を増強する手法を実証することにより、量子コンピューティングにおける量子と量子に着想を得たモデル間の相乗効果を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-08-29T15:24:03Z) - Adiabatic Quantum Computing for Multi Object Tracking [170.8716555363907]
マルチオブジェクト追跡(MOT)は、オブジェクト検出が時間を通して関連付けられているトラッキング・バイ・検出のパラダイムにおいて、最もよくアプローチされる。
これらの最適化問題はNPハードであるため、現在のハードウェア上の小さなインスタンスに対してのみ正確に解決できる。
本手法は,既成整数計画法を用いても,最先端の最適化手法と競合することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-17T18:59:20Z) - Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational
Chemistry [51.827942608832025]
短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。
計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z) - Simulating the Mott transition on a noisy digital quantum computer via
Cartan-based fast-forwarding circuits [62.73367618671969]
動的平均場理論(DMFT)は、ハバードモデルの局所グリーン関数をアンダーソン不純物のモデルにマッピングする。
不純物モデルを効率的に解くために、量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムが提案されている。
この研究は、ノイズの多いデジタル量子ハードウェアを用いたMott相転移の最初の計算を提示する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-12-10T17:32:15Z)
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。