論文の概要: Challenging Excited States from Adaptive Quantum Eigensolvers: Subspace Expansions vs. State-Averaged Strategies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.11210v1
- Date: Tue, 17 Sep 2024 14:03:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-18 16:35:30.160557
- Title: Challenging Excited States from Adaptive Quantum Eigensolvers: Subspace Expansions vs. State-Averaged Strategies
- Title（参考訳）: 適応量子固有解法からの励起状態の整合:部分空間拡大対状態平均戦略
- Authors: Harper R. Grimsley, Francesco A. Evangelista,
- Abstract要約: ADAPT-VQEは分子の基底状態を得るための単一の参照手法である。
MORE-ADAPT-VQEは、避けられた交差と異なる対称性の状態間の交差の両方を正確に記述することができる。
これらの改善は、難しい励起状態問題に対する量子コンピュータの使用に向けた有望な方向を示唆している。
- 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: The prediction of electronic structure for strongly correlated molecules represents a promising application for near-term quantum computers. Significant attention has been paid to ground state wavefunctions, but excited states of molecules are relatively unexplored. In this work, we consider the ADAPT-VQE algorithm, a single-reference approach for obtaining ground states, and its state-averaged generalization for computing multiple states at once. We demonstrate for both rectangular and linear H$_4$, as well as for BeH$_2$, that this approach, which we call MORE-ADAPT-VQE, can make better use of small excitation manifolds than an analagous method based on a single-reference ADAPT-VQE calculation, q-sc-EOM. In particular, MORE-ADAPT-VQE is able to accurately describe both avoided crossings and crossings between states of different symmetries. In addition to more accurate excited state energies, MORE-ADAPT-VQE can recover accurate transition dipole moments in situations where traditional ADAPT-VQE and q-sc-EOM struggle. These improvements suggest a promising direction toward the use of quantum computers for difficult excited state problems.
- Abstract（参考訳）: 強相関分子の電子構造の予測は、短期量子コンピュータへの有望な応用である。
基底状態の波動関数には重要な注意が払われているが、分子の励起状態は比較的解明されていない。
本研究では、基底状態を得るための単一参照手法であるADAPT-VQEアルゴリズムと、複数の状態の同時計算のための状態平均一般化について考察する。
我々は、長方形および線型 H$_4$ および BeH$_2$ に対して、MORE-ADAPT-VQE と呼ばれるこのアプローチは、単参照 ADAPT-VQE 計算 q-sc-EOM に基づくアナラゴス法よりも小さな励起多様体をうまく活用できることを示した。
特に、MORE-ADAPT-VQEは、避けられた交差と異なる対称性の状態間の交差の両方を正確に記述することができる。
より正確な励起状態エネルギーに加えて、MORE-ADAPT-VQEは従来のADAPT-VQEとq-sc-EOMが競合する状況下で正確な遷移双極子モーメントを回復することができる。
これらの改善は、難しい励起状態問題に対する量子コンピュータの使用に向けた有望な方向を示唆している。
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