論文の概要: Variational quantum state diagonalization with computational-basis probabilities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.18257v1
• Date: Tue, 24 Dec 2024 08:13:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-25 15:54:07.852226
• Title: Variational quantum state diagonalization with computational-basis probabilities
• Title（参考訳）: 計算基底確率による変分量子状態対角化
• Authors: Juan Yao,
• Abstract要約: 本稿では,変分量子回路の最適化による新しい量子対角化アルゴリズムを提案する。 どちらの場合も、測定確率分布と進化した量子状態の対角化の関係について検討する。 数値シミュレーションと解析的洞察により、変分最適化は入力量子状態を対角化形式に効果的に変換することを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: In this report, we propose a novel quantum diagonalization algorithm through optimizing a variational quantum circuit. The optimization process utilizes measurement outcomes in the computational basis to construct an objective function for variational optimization. Two distinct objective functions are introduced in this report. The first is constructed from the probabilities of 2^N computational basis states. By maximizing the sum of the squared diagonal elements of the evolved N-qubit quantum state, this function drives the state toward a diagonal form, with the optimized value corresponding to the purity of the input quantum state. To address the experimental challenges associated with measuring all 2^N basis states, we propose a second objective function based on N single-qubit measurement probabilities. This reduces measurement complexity with exponential growth, enhancing the feasibility of experimental implementation. In both cases, we explore the relationship between measurement probability distributions and the diagonalization of the evolved quantum state. Numerical simulations and analytical insights demonstrate that the variational optimization effectively transforms the input quantum state into its diagonalized form, offering a practical framework for quantum state diagonalization.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,変分量子回路の最適化による新しい量子対角化アルゴリズムを提案する。 最適化プロセスは、計算ベースでの測定結果を利用して、変分最適化のための目的関数を構築する。 本報告では2つの異なる目的関数を紹介する。 第1は2^N計算基底状態の確率から構成される。 進化したN量子ビット量子状態の2乗対角要素の和を最大化することにより、この関数は入力量子状態の純度に対応する最適化された値で、状態を対角形へと駆動する。 2^N 基底状態をすべて測定する実験的な課題に対処するため,N 個の量子ビット測定確率に基づく第2の目的関数を提案する。 これにより、指数的成長による測定の複雑さを低減し、実験実施の可能性を高めることができる。 どちらの場合も、測定確率分布と進化した量子状態の対角化の関係について検討する。 数値シミュレーションと解析的洞察により、変分最適化は入力量子状態を対角化形式に効果的に変換し、量子状態対角化の実践的な枠組みを提供することを示した。

関連論文リスト

• Quantum Natural Stochastic Pairwise Coordinate Descent [6.187270874122921]
  近年,変分量子アルゴリズム(VQA)による量子機械学習が注目されている。 本稿では,2QNSCD最適化法を提案する。 ゲート複雑性を持つ量子回路をパラメータ化量子回路と単発量子計測の2倍の精度で用いた,新しい計量テンソルの疎い非バイアス推定器を開発した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-18T18:57:29Z)
• Quantum Realization of the Finite Element Method [0.0]
  本稿では,二階線形楕円偏微分方程式を$d$線形有限要素で離散化するための量子アルゴリズムを提案する。 この構成において重要なステップはBPXプリコンディショナーであり、線形系を十分によく調和されたものに変換する。 我々は、任意の固定次元に対して、我々の量子アルゴリズムが与えられた寛容に対する解の適切な機能を計算することができることを示す構成的証明を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-28T15:44:20Z)
• Calculating the expected value function of a two-stage stochastic optimization program with a quantum algorithm [0.0]
  2段階プログラミングは不確実性の下での意思決定における問題定式化である。 この研究は量子アルゴリズムを用いて、期待値関数をスピードアップで推定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-23T00:07:34Z)
• A self-consistent field approach for the variational quantum eigensolver: orbital optimization goes adaptive [52.77024349608834]
  適応微分組立問題集合型アンザッツ変分固有解法(ADAPTVQE)における自己一貫したフィールドアプローチ(SCF)を提案する。 このフレームワークは、短期量子コンピュータ上の化学系の効率的な量子シミュレーションに使用される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-21T23:15:17Z)
• Quantum-inspired optimization for wavelength assignment [51.55491037321065]
  波長割当問題を解くための量子インスピレーションアルゴリズムを提案し,開発する。 本研究は,電気通信における現実的な問題に対する量子インスパイアされたアルゴリズムの活用の道筋をたどるものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-01T07:52:47Z)
• Provably efficient variational generative modeling of quantum many-body systems via quantum-probabilistic information geometry [3.5097082077065003]
  パラメータ化混合状態に対する量子自然勾配降下の一般化を導入する。 また、堅牢な一階近似アルゴリズム、Quantum-Probabilistic Mirror Descentを提供する。 我々のアプローチは、モデル選択における柔軟性を実現するために、それまでのサンプル効率の手法を拡張しました。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-09T17:58:15Z)
• Improved Quantum Algorithms for Fidelity Estimation [77.34726150561087]
  証明可能な性能保証を伴う忠実度推定のための新しい,効率的な量子アルゴリズムを開発した。 我々のアルゴリズムは量子特異値変換のような高度な量子線型代数技術を用いる。 任意の非自明な定数加算精度に対する忠実度推定は一般に困難であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-30T02:02:16Z)
• Quantum machine learning with adaptive linear optics [0.0]
  本稿では,量子デバイスを用いて計算サブルーチンを実行する教師付き学習アルゴリズムについて検討する。 我々は、線形光学系におけるボソンサンプリングアーキテクチャを用いて、これらの量子サブルーチンの実装を設計し、適応的な測定によって補足する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-08T23:56:49Z)
• Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers [63.277656713454284]
  VQEとADAPT-VQEの精度をベンチマークし、電子基底状態とポテンシャルエネルギー曲線を計算する。 どちらの手法もエネルギーと基底状態の優れた推定値を提供する。 勾配に基づく最適化はより経済的であり、勾配のない類似シミュレーションよりも優れた性能を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:52:04Z)
• Gaussian Process States: A data-driven representation of quantum many-body physics [59.7232780552418]
  我々は、絡み合った多体量子状態をコンパクトに表現するための、新しい非パラメトリック形式を示す。 この状態は、非常にコンパクトで、体系的に即効性があり、サンプリングに効率的である。 また、量子状態に対する普遍的な近似器として証明されており、データセットのサイズが大きくなるにつれて、絡み合った多体状態も捉えることができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-27T15:54:44Z)
• Quantum Statistical Complexity Measure as a Signalling of Correlation Transitions [55.41644538483948]
  本稿では, 量子情報理論の文脈において, 統計的複雑性尺度の量子バージョンを導入し, 量子次数-次数遷移のシグナル伝達関数として利用する。 我々はこの測度を2つの正確に解けるハミルトンモデル、すなわち1D$量子イジングモデルとハイゼンベルクXXZスピン-1/2$チェーンに適用する。 また、考察されたモデルに対して、この測度を1量子および2量子の還元状態に対して計算し、その挙動を有限系のサイズと熱力学的限界に対して解析する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-05T00:45:21Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。