論文の概要: Quantum annealer accelerates the variational quantum eigensolver in a triple-hybrid algorithm
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.11818v1
- Date: Tue, 16 Jul 2024 15:07:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-17 14:23:08.630390
- Title: Quantum annealer accelerates the variational quantum eigensolver in a triple-hybrid algorithm
- Title（参考訳）: 量子アニールは三重ハイブリッドアルゴリズムで変分量子固有解法を加速する
- Authors: Manpreet Singh Jattana,
- Abstract要約: 新しい三重ハイブリッドアルゴリズムは、古典的コンピュータ、ゲートベースの量子コンピュータ、および量子アニールの有効利用を組み合わせたものである。
量子アニールを用いたグラフ着色問題の解は、VQEを加速するために必要な資源を減らす。
- 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: Hybrid algorithms that combine quantum and classical resources have become commonplace in quantum computing. The variational quantum eigensolver (VQE) is routinely used to solve prototype problems. Currently, hybrid algorithms use no more than one kind of quantum computer connected to a classical computer. In this work, a novel triple-hybrid algorithm combines the effective use of a classical computer, a gate-based quantum computer, and a quantum annealer. The solution of a graph coloring problem found using a quantum annealer reduces the resources needed from a gate-based quantum computer to accelerate VQE by allowing simultaneous measurements within commuting groups of Pauli operators. We experimentally validate our algorithm by evaluating the ground state energy of H$_2$ using different IBM Q devices and the DWave Advantage system requiring only half the resources of standard VQE. Other larger problems we consider exhibit even more significant VQE acceleration. Several examples of algorithms are provided to further motivate a new field of multi-hybrid algorithms that leverage different kinds of quantum computers to gain performance improvements.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングでは、量子資源と古典資源を組み合わせたハイブリッドアルゴリズムが一般的になっている。
変分量子固有解法(VQE)は、試作問題の解法として日常的に用いられる。
現在、ハイブリッドアルゴリズムは、古典的なコンピュータに接続された1種類の量子コンピュータしか使用していない。
この研究において、新しい三重ハイブリッドアルゴリズムは、古典的コンピュータ、ゲートベースの量子コンピュータ、および量子アニールの有効利用を組み合わせたものである。
量子アニールを用いたグラフ着色問題の解法は、ゲートベースの量子コンピュータから必要となるリソースを減らし、パウリ作用素の通勤グループ内での同時測定を可能にしてVQEを加速する。
我々は,IBM Q デバイスと DWave アドバンテージシステムを用いて,標準 VQE の資源の半分しか必要としない H$_2$ の基底状態エネルギーを評価することにより,我々のアルゴリズムを実験的に検証した。
その他の大きな問題は、さらに重要なVQE加速を示す。
アルゴリズムのいくつかの例は、様々な種類の量子コンピュータを活用してパフォーマンスを改善する、新しい分野のマルチハイブリッドアルゴリズムを動機付けるために提供される。
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