論文の概要: Experimental demonstration of Robust Amplitude Estimation on near-term quantum devices for chemistry applications
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.00686v1
- Date: Tue, 1 Oct 2024 13:42:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-11-05 04:25:20.095188
- Title: Experimental demonstration of Robust Amplitude Estimation on near-term quantum devices for chemistry applications
- Title（参考訳）: 化学応用のための短期量子デバイスにおけるロバスト振幅推定の実験的研究
- Authors: Alexander Kunitsa, Nicole Bellonzi, Shangjie Guo, Jérôme F. Gonthier, Corneliu Buda, Clena M. Abuan, Jhonathan Romero,
- Abstract要約: 本研究では,IBM量子デバイス上でのロバスト振幅推定(RAE)のハードウェア実装について検討する。
一量子および二量子ハミルトニアン系に対する量子化学への応用を実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.136619420474766
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This study explores hardware implementation of Robust Amplitude Estimation (RAE) on IBM quantum devices, demonstrating its application in quantum chemistry for one- and two-qubit Hamiltonian systems. Known for potentially offering quadratic speedups over traditional methods in estimating expectation values, RAE is evaluated under realistic noisy conditions. Our experiments provide detailed insights into the practical challenges associated with RAE. We achieved a significant reduction in sampling requirements compared to direct measurement techniques. In estimating the ground state energy of the hydrogen molecule, the RAE implementation demonstrated two orders of magnitude better accuracy for the two-qubit experiments and achieved chemical accuracy. These findings reveal its potential to enhance computational efficiencies in quantum chemistry applications despite the inherent limitations posed by hardware noise. We also found that its performance can be adversely impacted by coherent error and device stability and does not always correlate with the average gate error. These results underscore the importance of adapting quantum computational methods to hardware specifics to realize their full potential in practical scenarios.
- Abstract（参考訳）: 本研究では、IBM量子デバイス上でのロバスト振幅推定(RAE)のハードウェア実装について検討し、1量子および2量子ハミルトニアンの量子化学への応用を実証する。
予測値を推定する従来の手法よりも2次的なスピードアップを提供する可能性があることで知られるRAEは、現実的な雑音条件下で評価される。
我々の実験はRAEに関連する実践的課題に関する詳細な知見を提供する。
直接測定法と比較して,サンプリング要求の大幅な削減を実現した。
水素分子の基底状態エネルギーの推定において、RAEの実装は2量子ビット実験において2桁の精度を示し、化学的精度を達成した。
これらの結果は、ハードウェアノイズによって生じる固有の制限にもかかわらず、量子化学応用における計算効率を高める可能性を明らかにしている。
また,その性能はコヒーレントエラーやデバイス安定性に悪影響を及ぼす可能性があり,必ずしも平均ゲート誤差と相関しないことがわかった。
これらの結果は、実用シナリオにおいて量子計算手法をハードウェア仕様に適応させることの重要性を浮き彫りにしている。
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