論文の概要: Subspace-Search Quantum Imaginary Time Evolution for Excited State Computations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.11182v1
- Date: Mon, 15 Jul 2024 19:14:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-17 19:31:15.414483
- Title: Subspace-Search Quantum Imaginary Time Evolution for Excited State Computations
- Title（参考訳）: 励起状態計算のためのサブスペース探索量子イマジナリー時間進化
- Authors: Cameron Cianci, Lea F. Santos, Victor S. Batista,
- Abstract要約: 本稿では,量子デバイスを用いた励起状態の計算を行うSSQITE法を提案する。
SSQITEは局所的な最小値を避けることの堅牢さから、広範囲のアプリケーションにまたがる励起状態の量子計算を推し進めることを約束している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum systems in excited states are attracting significant interest with the advent of noisy intermediate scale quantum (NISQ) devices. While ground states of small molecular systems are typically explored using hybrid variational algorithms like the variational quantum eigensolver (VQE), the study of excited states has received much less attention, partly due to the absence of efficient algorithms. In this work, we introduce the {\em subspace search quantum imaginary time evolution} (SSQITE) method, which calculates excited states using quantum devices by integrating key elements of the subspace search variational quantum eigensolver (SSVQE) and the quantum imaginary time evolution (QITE) method. The effectiveness of SSQITE is demonstrated through calculations of low-lying excited states of benchmark model systems, including $\text{H}_2$ and $\text{LiH}$ molecules. With its robustness in avoiding local minima, SSQITE shows promise for advancing quantum computations of excited states across a wide range of applications.
- Abstract（参考訳）: 励起状態の量子システムは、ノイズの多い中間スケール量子(NISQ)装置の出現によって大きな関心を集めている。
小さな分子系の基底状態は、典型的には変分量子固有解法(VQE)のようなハイブリッド変分アルゴリズムを用いて探索されるが、励起状態の研究は効率のよいアルゴリズムが欠如していることもあって、はるかに少ない注意を払っている。
本研究では,サブスペース探索量子固有解法 (SSVQE) と量子虚数時間進化法 (QITE) のキー要素を統合することで,量子デバイスを用いた励起状態の計算を行う,サブスペース探索量子虚数時間進化法 (SSQITE) を提案する。
SSQITEの有効性は、$\text{H}_2$や$\text{LiH}$分子を含むベンチマークモデルの低レベル励起状態の計算によって示される。
SSQITEは局所的な最小値を避けることの堅牢さから、広範囲のアプリケーションにまたがる励起状態の量子計算を推し進めることを約束している。
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