論文の概要: Cheaper and more noise-resilient quantum state preparation using eigenvector continuation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.17037v1
• Date: Mon, 24 Jun 2024 18:00:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-26 18:40:56.037746
• Title: Cheaper and more noise-resilient quantum state preparation using eigenvector continuation
• Title（参考訳）: 固有ベクトル継続を用いたチーパーおよびより耐雑音性量子状態の調製
• Authors: Anjali A. Agrawal, Akhil Francis, A. F. Kemper,
• Abstract要約: サブスペース法は、量子コンピュータ上の基底状態を効果的に作成できる強力で耐雑音性のある方法である。 本研究では、固有ベクトル連続体を用いて、ハミルトニアン集合の低次状態から部分空間を構築する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Subspace methods are powerful, noise-resilient methods that can effectively prepare ground states on quantum computers. The challenge is to get a subspace with a small condition number that spans the states of interest using minimal quantum resources. In this work, we will use eigenvector continuation (EC) to build a subspace from the low-lying states of a set of Hamiltonians. The basis vectors are prepared using truncated versions of standard state preparation methods such as imaginary time evolution (ITE) and adiabatic state preparation (ASP). By using these truncated methods combined with eigenvector continuation, we can directly improve upon them, obtaining more accurate ground state energies at a reduced cost. We use several spin systems to demonstrate convergence even when methods like ITE and ASP fail, such as ASP in the presence of level crossings and ITE with vanishing energy gaps. We also showcase the noise resilience of this approach beyond the gains already made by having a shallower quantum circuit. Our findings suggest that eigenvector continuation can be used to improve existing state preparation methods in the near term.
• Abstract（参考訳）: サブスペース法は、量子コンピュータ上の基底状態を効果的に作成できる強力で耐雑音性のある方法である。 課題は、最小の量子資源を用いて興味のある状態にまたがる小さな条件数を持つ部分空間を得ることである。 本研究では、固有ベクトル継続(EC)を用いて、ハミルトニアン集合の低次状態から部分空間を構築する。 基本ベクトルは、仮想時間進化(ITE)や断熱的状態形成(ASP)といった標準状態準備法の切り離されたバージョンを用いて作成される。 これらの切り抜き法と固有ベクトル継続法を組み合わせることで、より正確な基底エネルギーを低コストで得られるように、直接改善することができる。 ITE や ASP のような手法が失敗しても,エネルギーギャップが消滅した ASP や ITE など,いくつかのスピンシステムを用いて収束を示す。 また、より浅い量子回路によって既に得られる利得を超えて、このアプローチのノイズレジリエンスを示す。 この結果から, 固有ベクトル継続法は, 早期に既存の状態調整法を改善するのに有効であることが示唆された。

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