論文の概要: Estimating molecular thermal averages with the quantum equation of motion and informationally complete measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.04475v1
- Date: Thu, 6 Jun 2024 20:02:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-10 18:07:23.124632
- Title: Estimating molecular thermal averages with the quantum equation of motion and informationally complete measurements
- Title（参考訳）: 運動の量子方程式と情報完全測定による分子熱平均の推定
- Authors: Daniele Morrone, N. Walter Talarico, Marco Cattaneo, Matteo A. C. Rossi,
- Abstract要約: 変分量子固有解法(VQE)を用いて量子系の熱平均を計算する。
qEOMの欠点は、システムの基底状態にある多数の観測値の期待値を測定する必要があることである。
本研究では,情報完全正の演算子評価尺度(IC-POVM)による測定に着目し,測定オーバーヘッドの低減を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: By leveraging the Variational Quantum Eigensolver (VQE), the ``quantum equation of motion" (qEOM) method established itself as a promising tool for quantum chemistry on near term quantum computers, and has been used extensively to estimate molecular excited states. Here, we explore a novel application of this method, employing it to compute thermal averages of quantum systems, specifically molecules like ethylene and butadiene. A drawback of qEOM is that it requires measuring the expectation values of a large number of observables on the ground state of the system, and the number of necessary measurements can become a bottleneck of the method. In this work we focus on measurements through informationally complete positive operator-valued measures (IC-POVMs) to achieve a reduction in the measurements overheads. We show with numerical simulations that the qEOM combined with IC-POVM measurements ensures a satisfactory accuracy in the reconstruction of the thermal state with a reasonable number of shots.
- Abstract（参考訳）: 変分量子固有解法(VQE)を活用することで、「量子運動方程式」(qEOM)法は、近未来の量子コンピュータにおける量子化学の有望なツールとして確立され、分子励起状態の推定に広く利用されている。
本稿では、量子系の熱平均、特にエチレンやブタジエンなどの分子を計算するために、この手法の新たな応用を探求する。
qEOMの欠点は、システムの基底状態において、多数の観測可能量の期待値を測定する必要があり、必要な測定回数がボトルネックとなることである。
本研究では,情報完全正の演算子評価尺度(IC-POVM)による測定に着目し,測定オーバーヘッドの低減を実現する。
我々は,qEOMとIC-POVMの測定を組み合わせることで,適切なショット数で熱状態の復元に十分な精度が得られたことを数値シミュレーションで示す。
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