論文の概要: Partitioned Quantum Subspace Expansion

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.08868v1
• Date: Wed, 13 Mar 2024 18:00:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-15 22:46:57.708849
• Title: Partitioned Quantum Subspace Expansion
• Title（参考訳）: 分割量子部分空間拡大
• Authors: Tom O'Leary, Lewis W. Anderson, Dieter Jaksch, Martin Kiffner,
• Abstract要約: クリロフ基底を用いた量子部分空間展開アルゴリズムの反復的一般化を提案する。 追加測定のために量子回路深度を交換することにより、量子部分空間拡張アルゴリズムは、短期的または早期の誤り訂正量子ハードウェアに適したアプローチであるように見える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present an iterative generalisation of the quantum subspace expansion algorithm used with a Krylov basis. The iterative construction connects a sequence of subspaces via their lowest energy states. Diagonalising a Hamiltonian in a given Krylov subspace requires the same quantum resources in both the single step and sequential cases. We propose a variance-based criterion for determining a good iterative sequence and provide numerical evidence that these good sequences display improved numerical stability over a single step in the presence of finite sampling noise. Implementing the generalisation requires additional classical processing with a polynomial overhead in the subspace dimension. By exchanging quantum circuit depth for additional measurements the quantum subspace expansion algorithm appears to be an approach suited to near term or early error-corrected quantum hardware. Our work suggests that the numerical instability limiting the accuracy of this approach can be substantially alleviated beyond the current state of the art.
• Abstract（参考訳）: クリロフ基底を用いた量子部分空間展開アルゴリズムの反復的一般化を提案する。 反復構成は、その最低エネルギー状態を介して部分空間の列を接続する。 与えられたクリロフ部分空間におけるハミルトニアンの対角化は、単一のステップとシーケンシャルケースの両方で同じ量子資源を必要とする。 本稿では, 優れた反復列を決定するための分散に基づく基準を提案し, 有限サンプリングノイズの存在下での単一ステップでの数値安定性が向上したことを示す数値的証拠を提供する。 一般化を実装するには、部分空間次元の多項式オーバーヘッドを伴う古典的な処理を追加する必要がある。 追加測定のために量子回路深度を交換することにより、量子部分空間拡張アルゴリズムは、短期的または早期の誤り訂正量子ハードウェアに適したアプローチであるように見える。 我々の研究は、このアプローチの精度を制限する数値的不安定性は、現在の最先端を超えて実質的に緩和可能であることを示唆している。

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