論文の概要: A Quantum-Centric Super-Krylov Diagonalization Method

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.17289v2
• Date: Wed, 14 May 2025 15:24:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-15 15:30:05.45095
• Title: A Quantum-Centric Super-Krylov Diagonalization Method
• Title（参考訳）: 量子中心超クリロフ対角化法
• Authors: Adam Byrne, William Kirby, Kirk M. Soodhalter, Sergiy Zhuk,
• Abstract要約: Krylov 量子対角化法 (KQD) を提案する。 また,従来の処理後微分推定アルゴリズムを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.562479170374811
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The problem of estimating the ground-state energy of a quantum system is ubiquitous in chemistry and condensed matter physics. Krylov quantum diagonalization (KQD) methods have emerged as a promising approach for this task, although many existing methods rely on subroutines - particularly the Hadamard test - that are challenging to implement on near-term quantum computers. We present a KQD method that uses only real-time evolutions and recovery probabilities, making it very well adapted for existing quantum hardware. Additionally, we propose a classical post-processing derivative estimation algorithm. Under assumptions on the spectrum of the Hamiltonian, we prove that our algorithm converges exponentially quickly to the ground-state energy. Finally, we provide classical numerical simulations for the transverse-field Ising model on 100 qubits.
• Abstract（参考訳）: 量子系の基底状態エネルギーを推定する問題は、化学や凝縮物質物理学においてユビキタスである。 クリャロフ量子対角化(KQD)法はこのタスクに有望なアプローチとして登場したが、多くの既存の手法は短期量子コンピュータで実装が難しいサブルーチン(特にアダマールテスト)に依存している。 実時間進化と回復確率のみを利用するKQD法を提案し,既存の量子ハードウェアに非常に適している。 さらに,従来の処理後微分推定アルゴリズムを提案する。 ハミルトニアンスペクトルの仮定の下で、我々のアルゴリズムは指数関数的に基底状態エネルギーに収束することが証明される。 最後に,100量子ビットの逆場イジングモデルに対する古典的数値シミュレーションを提案する。

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