論文の概要: Multi-reference Quantum Davidson Algorithm for Quantum Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.08675v1
- Date: Wed, 12 Jun 2024 22:30:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-14 21:57:44.928903
- Title: Multi-reference Quantum Davidson Algorithm for Quantum Dynamics
- Title（参考訳）: 量子ダイナミクスのためのマルチ参照量子ダビッドソンアルゴリズム
- Authors: Noah Berthusen, Faisal Alam, Yu Zhang,
- Abstract要約: Quantum Krylov Subspace (QKS) 法が開発され、ノイズの多い中間スケール量子コンピュータ上で加速シミュレーションを行う能力が向上した。
マルチボディシステムの基底状態と励起状態を決定する新しい手法であるQDavidsonアルゴリズムから導出した2つのQKS手法を導入・評価する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3869539907606603
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Simulating quantum systems is one of the most promising tasks where quantum computing can potentially outperform classical computing. However, the robustness needed for reliable simulations of medium to large systems is beyond the reach of existing quantum devices. To address this, Quantum Krylov Subspace (QKS) methods have been developed, enhancing the ability to perform accelerated simulations on noisy intermediate-scale quantum computers. In this study, we introduce and evaluate two QKS methods derived from the QDavidson algorithm, a novel approach for determining the ground and excited states of many-body systems. Unlike other QKS methods that pre-generate the Krylov subspace through real- or imaginary-time evolution, QDavidson iteratively adds basis vectors into the Krylov subspace. This iterative process enables faster convergence with fewer iterations and necessitates shallower circuit depths, marking a significant advancement in the field of quantum simulation.
- Abstract（参考訳）: 量子システムのシミュレーションは、量子コンピューティングが古典的コンピューティングを上回る可能性がある最も有望なタスクの1つである。
しかし、中～大規模システムの信頼性シミュレーションに必要な堅牢性は、既存の量子デバイスの範囲を超えている。
これを解決するために、Quantum Krylov Subspace (QKS) 法が開発され、ノイズの多い中間スケール量子コンピュータ上で加速シミュレーションを行う能力が向上した。
本研究では,多体系の基底状態と励起状態を決定する新しい手法であるQDavidsonアルゴリズムから導出した2つのQKS手法を導入・評価する。
実時間または虚時間進化を通じてクリロフ部分空間を前生成する他のQKS法とは異なり、QDavidsonはクリロフ部分空間に基底ベクトルを反復的に加える。
この反復過程は、より少ないイテレーションで高速な収束を可能にし、より浅い回路深さを必要とする。
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