論文の概要: Generic and Scalable Differential Equation Solver for Quantum Scientific Computing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.18146v1
- Date: Tue, 24 Sep 2024 21:09:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-06 15:41:18.066873
- Title: Generic and Scalable Differential Equation Solver for Quantum Scientific Computing
- Title（参考訳）: 量子科学計算のためのジェネリックおよびスケーラブル微分方程式解法
- Authors: Jinhwan Sul, Yan Wang,
- Abstract要約: 量子科学計算における最も重要なトピックの1つは微分方程式の解法である。
本稿では,一般化量子汎関数展開フレームワークを提案する。
一般的なQFEフレームワークを示すために、4つの微分方程式が解かれる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.067407250874754
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: One of the most important topics in quantum scientific computing is solving differential equations. In this paper, generalized quantum functional expansion (QFE) framework is proposed. In the QFE framework, a functional expansion of solution is encoded into a quantum state and the time evolution of the quantum state is solved with variational quantum simulation (VQS). The quantum functional encoding supports different numerical schemes of functional expansions. The lower bound of the required number of qubits is double logarithm of the inverse error bound in the QFE framework. Furthermore, a new parallel Pauli operation strategy is proposed to significantly improve the scalability of VQS. The number of circuits in VQS is exponentially reduced to only the quadratic order of the number of ansatz parameters. Four example differential equations are solved to demonstrate the generic QFE framework.
- Abstract（参考訳）: 量子科学計算における最も重要なトピックの1つは微分方程式の解法である。
本稿では,一般化量子汎関数展開(QFE)フレームワークを提案する。
QFEフレームワークでは、解の関数展開を量子状態に符号化し、量子状態の時間進化を変分量子シミュレーション(VQS)で解決する。
量子汎関数符号化は、関数展開の異なる数値スキームをサポートする。
必要なキュービット数の低い境界は、QFEフレームワークの逆誤差の二重対数である。
さらに、VQSのスケーラビリティを大幅に向上させるために、新しい並列パウリ演算戦略を提案する。
VQSの回路数は指数関数的に減少し、アンサッツパラメータの2次順序に限られる。
一般的なQFEフレームワークを示すために、4つの微分方程式が解かれる。
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