論文の概要: Boson sampling enhanced quantum chemistry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.16698v1
- Date: Mon, 25 Mar 2024 12:32:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-26 14:48:50.917969
- Title: Boson sampling enhanced quantum chemistry
- Title（参考訳）: ボソンサンプリング強化量子化学
- Authors: Zhong-Xia Shang, Han-Sen Zhong, Yu-Kun Zhang, Cheng-Cheng Yu, Xiao Yuan, Chao-Yang Lu, Jian-Wei Pan, Ming-Cheng Chen,
- Abstract要約: 線形量子光学系のみを用いて分子の電子構造問題を解くための新しい変分量子アルゴリズムを提案する。
私たちが提案した変分アンサッツは、相互作用しないボソン力学と古典的な計算化学手法のハイブリッドである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.9658894202299626
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this work, we give a new variational quantum algorithm for solving electronic structure problems of molecules using only linear quantum optical systems. The variational ansatz we proposed is a hybrid of non-interacting Boson dynamics and classical computational chemistry methods, specifically, the Hartree-Fock method and the Configuration Interaction method. The Boson part is built by a linear optical interferometer which is easier to realize compared with the well-known Unitary Coupled Cluster (UCC) ansatz composed of quantum gates in conventional VQE and the classical part is merely classical processing acting on the Hamiltonian. We called such ansatzes Boson Sampling-Classic (BS-C). The appearance of permanents in the Boson part has its physical intuition to provide different kinds of resources from commonly used single-, double-, and higher-excitations in classical methods and the UCC ansatz to exploring chemical quantum states. Such resources can help enhance the accuracy of methods used in the classical parts. We give a scalable hybrid homodyne and photon number measurement procedure for evaluating the energy value which has intrinsic abilities to mitigate photon loss errors and discuss the extra measurement cost induced by the no Pauli exclusion principle for Bosons with its solutions. To demonstrate our proposal, we run numerical experiments on several molecules and obtain their potential energy curves reaching chemical accuracy.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,線形量子光学系のみを用いた分子の電子構造問題の解法として,新しい変分量子アルゴリズムを提案する。
我々が提案した変分アンサッツは、非相互作用ボソン力学と古典的な計算化学法、特にハートリー・フォック法と構成相互作用法のハイブリッドである。
ボソン部は、従来のVQEの量子ゲートからなるよく知られたユニタリカップリングクラスタ(UCC)アンサッツよりも容易に実現可能な線形光干渉計で構築され、古典的な部分はハミルトンに作用する古典的な処理である。
このようなアンサーゼをBoson Sampling-Classic (BS-C) と呼ぶ。
ボソン部分の永久体の出現は、古典的な方法で一般的に用いられる単一、二重、高励起から化学量子状態の探索へのUCCアンサッツまで、様々な種類の資源を提供する物理的な直観を持っている。
このようなリソースは、古典的な部分で使われるメソッドの精度を高めるのに役立つ。
本稿では,光子損失誤差を緩和する本質的な能力を有するエネルギー値を評価するための,スケーラブルなハイブリッドホモダインおよび光子数測定手法を提案し,ボソンズのノー・パウリ排除原理によって引き起こされる余分な測定コストについて検討する。
提案手法を実証するために、いくつかの分子で数値実験を行い、そのポテンシャルエネルギー曲線を化学的精度に到達させる。
関連論文リスト
- Solving an Industrially Relevant Quantum Chemistry Problem on Quantum Hardware [31.15746974078601]
我々は、捕捉されたイオン量子ハードウェア上で、工業的に関係があり、強く相関する金属キレートの活性空間ハミルトニアンの最低エネルギー固有値を算出する。
量子ハードウェア上で変分量子アルゴリズムを訓練し,次に量子回路の出力として測定された状態の部分空間における古典的対角化を施すことにより,化学的精度を実現することができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-20T12:50:15Z) - Non-unitary Coupled Cluster Enabled by Mid-circuit Measurements on Quantum Computers [37.69303106863453]
本稿では,古典計算機における量子化学の柱である結合クラスタ(CC)理論に基づく状態準備法を提案する。
提案手法は,従来の計算オーバーヘッドを低減し,CNOTおよびTゲートの数を平均で28%,57%削減する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-17T14:10:10Z) - A Theory of Quantum Jumps [44.99833362998488]
我々は、量子化された電磁場に結合した原子の理想化されたモデルにおける蛍光と量子ジャンプ現象について研究する。
この結果は、顕微鏡システムの量子力学的記述における基本的なランダム性の導出に起因している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-16T11:00:46Z) - Exact Ansatz of Fermion-Boson Systems for a Quantum Device [5.915403570478968]
混合フェルミオンボソン系の固有状態問題に対する正確なアンサッツを量子デバイスに実装することができる。
以上の結果から,CSEは一般フェルミオンボソン多体問題を解くための量子アルゴリズムの開発において強力なツールであることが示された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-19T16:38:57Z) - Solving the Lipkin model using quantum computers with two qubits only
with a hybrid quantum-classical technique based on the Generator Coordinate
Method [0.0]
本稿では, 量子資源を削減したハイブリッド量子古典アルゴリズムを用いて, ジェネレータ座標法(GCM)を用いる可能性について論じる。
最終的に、粒子数によらず、この問題を解くのに十分であるのは2つの量子ビットのみであることを示す。
この手法の代替として、量子状態デフレ法がGCM問題にどのように適応できるかについても検討した。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-07T21:18:27Z) - Simulating polaritonic ground states on noisy quantum devices [0.0]
小型でノイズの多い量子デバイス上で電子-光子結合系をシミュレーションするための一般的なフレームワークを提案する。
化学的精度を達成するために, 量子ビット還元法における様々な対称性を利用する。
化学反応性に基本的に関係している基底状態エネルギーと光子数という2つの特性を測る。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-03T14:45:54Z) - Quantum Information Driven Ansatz (QIDA): shallow-depth empirical
quantum circuits from Quantum Chemistry [0.0]
本稿では,古典量子化学状態に付随する量子相互情報を活用し,変分量子回路を構築するための新しい手法を提案する。
提案手法は,高効率なアンサーゼを発生させ,性能の標準的な経験的ラグエンタングルアザッツを超越する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-26T21:50:02Z) - Physics-Informed Neural Networks for an optimal counterdiabatic quantum
computation [32.73124984242397]
我々は,N_Q$量子ビットを持つ系からなる量子回路の最適化において,物理インフォームドニューラルネットワーク(PINN)の強度を活用して,逆ダイアバティック(CD)プロトコルに対処する新しい手法を提案する。
この手法の主な応用は、STO-3Gベースの2量子および4量子系で表される$mathrmH_2$と$mathrmLiH$分子である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-09-08T16:55:39Z) - A Hybrid Quantum-Classical Method for Electron-Phonon Systems [40.80274768055247]
このタイプの相関システムに適したハイブリッド量子古典アルゴリズムを開発した。
このハイブリッド法は、必要な量子ビットと量子ゲートの数を増やすことなく、任意に強い電子-フォノンカップリングに取り組む。
本手法は,半充填時のパラダイム的ハバード・ホルシュタインモデルに適用し,電荷密度波と反強磁性相の競合を正しく捉えていることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-02-20T08:08:51Z) - Quantum-Classical Hybrid Algorithm for the Simulation of All-Electron
Correlation [58.720142291102135]
本稿では、分子の全電子エネルギーと古典的コンピュータ上の特性を計算できる新しいハイブリッド古典的アルゴリズムを提案する。
本稿では,現在利用可能な量子コンピュータ上で,化学的に関連性のある結果と精度を実現する量子古典ハイブリッドアルゴリズムの能力を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-22T18:00:00Z) - Quantum limit-cycles and the Rayleigh and van der Pol oscillators [0.0]
自己振動系は、駆動散逸性非平衡量子系の標準モデルとして出現している。
最も単純なモデルの定常量子力学の正確な解析解を導出する。
我々の解は、非常に低い、あるいはゼロの、既存の解の任意の温度への一般化である。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-05T08:51:51Z)
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。