Fugu-MT 論文翻訳(概要): Quantum computer specification for nuclear structure calculations

論文の概要: Quantum computer specification for nuclear structure calculations

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.16165v1
Date: Sun, 23 Jun 2024 16:57:53 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-06-25 18:44:41.967198
Title: Quantum computer specification for nuclear structure calculations
Title（参考訳）: 原子核構造計算のための量子コンピュータ仕様
Authors: Ching-Hwa Wee, Meng-Hock Koh, Yung Szen Yap,
Abstract要約: 変分量子固有解法(VQE)によるヘリウム6の相関エネルギーの計算様々なコヒーレンス時間と量子誤差のノイズのある量子コンピュータシミュレータをテストし、そのような計算に必要な仕様を見つける。本研究は,量子誤り訂正を行なわずに,わずかにノイズの多い量子コンピュータ上で,完全長のUpCCDアンサッツを用いてVQE計算を行う可能性を示す。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Abstract: Recent studies to solve nuclear structure problems using quantum computers rely on a quantum algorithm known as Variational Quantum Eigensolver (VQE). In this study, we calculate the correlation energy in Helium-6 using VQE, with a \textit{full-term} unitary-paired-coupled-cluster-doubles (UpCCD) ansatz on a quantum computer simulator and implement a set of custom termination criteria to shorten the optimization time. Using this setup, we test out noisy quantum computer simulators of various coherence times and quantum errors to find the required specification for such calculations. We also look into the contribution of errors from the quantum computers and optimization process. We find that the minimal specification of 5~ms coherence times and $10^{-4}$ quantum errors is required to reliably reproduce state-vector results within 8\% discrepancy. Our study indicates the possibility of performing VQE calculations using a full-term UpCCD ansatz on a slightly noisy quantum computer, without implementing quantum error correction.
Abstract（参考訳）: 量子コンピュータを用いた原子核構造問題の解法に関する最近の研究は、変分量子固有解法(VQE)と呼ばれる量子アルゴリズムに依存している。本研究では,量子コンピュータシミュレータ上でのユニタリペアリング・カップリング・クラスタ・ダブルス(UpCCD)アンサッツを用いて,VQEを用いたヘリウム6の相関エネルギーを計算し,最適化時間を短縮するために,一組のカスタム終了基準を実装した。このセットアップを用いて、様々なコヒーレンス時間と量子エラーのノイズの多い量子コンピュータシミュレータをテストし、そのような計算に必要な仕様を見つける。また、量子コンピュータと最適化プロセスからのエラーの寄与についても検討する。 5～msコヒーレンス時間と10〜4$の量子誤差の最小限の仕様は、状態ベクトルの結果を 8 % の差で確実に再現するために必要である。本研究は,量子誤り訂正を行なわずに,わずかにノイズの多い量子コンピュータ上で,完全長のUpCCDアンサッツを用いてVQE計算を行う可能性を示す。

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