論文の概要: Towards Efficient Quantum Computation of Molecular Ground State Energies using Bayesian Optimization with Priors over Surface Topology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.07963v1
• Date: Wed, 10 Jul 2024 18:01:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-12 21:48:59.188118
• Title: Towards Efficient Quantum Computation of Molecular Ground State Energies using Bayesian Optimization with Priors over Surface Topology
• Title（参考訳）: 表面トポロジーに先立ってベイズ最適化を用いた分子基底エネルギーの効率的な量子計算に向けて
• Authors: Farshud Sorourifar, Mohamed Taha Rouabah, Nacer Eddine Belaloui, Mohamed Messaoud Louamri, Diana Chamaki, Erik J. Gustafson, Norm M. Tubman, Joel A. Paulson, David E. Bernal Neira,
• Abstract要約: 変分量子固有解法(VQEs)は、現代の量子コンピュータにおける分子基底状態とエネルギーの計算における有望なアプローチである。 量子資源の少ないVQEを解くために,数ショットの回路観測を利用する標準的なベイズ最適化アルゴリズムの修正を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Variational Quantum Eigensolvers (VQEs) represent a promising approach to computing molecular ground states and energies on modern quantum computers. These approaches use a classical computer to optimize the parameters of a trial wave function, while the quantum computer simulates the energy by preparing and measuring a set of bitstring observations, referred to as shots, over which an expected value is computed. Although more shots improve the accuracy of the expected ground state, it also increases the simulation cost. Hence, we propose modifications to the standard Bayesian optimization algorithm to leverage few-shot circuit observations to solve VQEs with fewer quantum resources. We demonstrate the effectiveness of our proposed approach, Bayesian optimization with priors on surface topology (BOPT), by comparing optimizers for molecular systems and demonstrate how current quantum hardware can aid in finding ground state energies.
• Abstract（参考訳）: 変分量子固有解法(VQEs)は、現代の量子コンピュータにおける分子基底状態とエネルギーの計算における有望なアプローチである。 これらのアプローチでは、古典的なコンピュータを用いて試行波関数のパラメータを最適化し、量子コンピュータは、期待値が計算されるショットと呼ばれる一連のビットストリング観測を準備、測定することでエネルギーをシミュレートする。 より多くのショットによって期待される基底状態の精度が向上するが、シミュレーションコストも向上する。 したがって,量子資源の少ないVQEを解くために,数ショットの回路観測を利用する標準的なベイズ最適化アルゴリズムの修正を提案する。 提案手法の有効性を示すため,分子系の最適化器を比較し,基底状態エネルギーの発見に現在の量子ハードウェアが有効であることを示す。

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