論文の概要: Molecular Properties from Quantum Krylov Subspace Diagonalization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.05286v1
• Date: Thu, 09 Jan 2025 14:50:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-10 13:58:44.085497
• Title: Molecular Properties from Quantum Krylov Subspace Diagonalization
• Title（参考訳）: 量子クリロフ部分空間対角化による分子特性
• Authors: Oumarou Oumarou, Pauline J. Ollitrault, Cristian L. Cortes, Maximilian Scheurer, Robert M. Parrish, Christian Gogolin,
• Abstract要約: クリャロフ固有状態の緩和された1と2の粒子還元密度行列を得る方法を示す。 これは量子信号処理を活用して、Krylov固有状態(出口状態を含む)を深さ線型に$D$で作成する。 我々は、小さな分子の核勾配を計算し、その分散を推定することで、我々のアプローチを検証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: Quantum Krylov subspace diagonalization is a prominent candidate for early fault tolerant quantum simulation of many-body and molecular systems, but so far the focus has been mainly on computing ground-state energies. We go beyond this by deriving analytical first-order derivatives for quantum Krylov methods and show how to obtain relaxed one and two particle reduced density matrices of the Krylov eigenstates. The direct approach to measuring these matrices requires a number of distinct measurement that scales quadratically with the Krylov dimension $D$. Here, we show how to reduce this scaling to a constant. This is done by leveraging quantum signal processing to prepare Krylov eigenstates, including exited states, in depth linear in $D$. We also compare several measurement schemes for efficiently obtaining the expectation value of an operator with states prepared using quantum signal processing. We validate our approach by computing the nuclear gradient of a small molecule and estimating its variance.
• Abstract（参考訳）: 量子クリロフ部分空間対角化(Quantum Krylov subspace diagonalization)は、多体および分子系の初期のフォールトトレラント量子シミュレーションの有力候補であるが、今のところ主に基底状態エネルギーの計算に焦点が当てられている。 量子クリロフ法の解析的な一階微分を導出し、クリロフ固有状態の緩和された1と2つの粒子還元密度行列を得る方法を示す。 これらの行列を測る直接的なアプローチは、クリロフ次元の$D$と2次にスケールする多くの異なる測定を必要とする。 ここでは、このスケーリングを一定にする方法を示す。 これは量子信号処理を活用して、Krylov固有状態(出口状態を含む)を深さ線型に$D$で作成する。 また,演算子の期待値と,量子信号処理を用いて準備した状態とを効率的に求めるためのいくつかの測定手法を比較した。 我々は、小さな分子の核勾配を計算し、その分散を推定することで、我々のアプローチを検証する。

関連論文リスト

• Quantum-Centric Algorithm for Sample-Based Krylov Diagonalization [0.6512657417859998]
  本稿では,量子部分空間に関する2つの重要なアイデアを組み合わせた量子対角化アルゴリズムを提案する。 我々のアルゴリズムは、クリャロフ量子対角化と基底状態のスパースネスの作用仮定の下で収束することを証明している。 次に格子ハミルトンの数値解析を行い、この手法がショットノイズの存在下で既存のクリロフ量子対角化よりも優れていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-01-16T17:56:19Z)
• Quantum-centric computation of molecular excited states with extended sample-based quantum diagonalization [0.0]
  分子電子構造のシミュレーションは、量子デバイスの重要な応用である。 サンプルベース量子対角化(SQD)アルゴリズムを拡張し、低分子励起状態を決定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-01T09:33:08Z)
• Multi-stage tomography based on eigenanalysis for high-dimensional dense unitary quantum processes [2.5966580648312223]
  量子プロセストモグラフィー (Quantum Process Tomography, QPT) は、量子過程を推定する手法である。 我々は、孤立系に対応する一元的、おそらく密度の高いプロセス(すなわち、疎性制約のないプロセス)を考える。 まず, 2段階法を提案し, 検討された状態空間次元とともに段数が増加する2段階法に拡張する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-18T14:18:23Z)
• Quantum tomography of helicity states for general scattering processes [55.2480439325792]
  量子トモグラフィーは、物理学における量子系の密度行列$rho$を計算するのに欠かせない道具となっている。 一般散乱過程におけるヘリシティ量子初期状態の再構成に関する理論的枠組みを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-10-16T21:23:42Z)
• Calculating the many-body density of states on a digital quantum computer [58.720142291102135]
  ディジタル量子コンピュータ上で状態の密度を推定する量子アルゴリズムを実装した。 我々は,量子H1-1トラップイオンチップ上での非可積分ハミルトニアン状態の密度を18ビットの制御レジスタに対して推定する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-23T17:46:28Z)
• Universality of critical dynamics with finite entanglement [68.8204255655161]
  臨界近傍の量子系の低エネルギー力学が有限絡みによってどのように変化するかを研究する。 その結果、時間依存的臨界現象における絡み合いによる正確な役割が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-01-23T19:23:54Z)
• Exact and efficient Lanczos method on a quantum computer [0.0]
  量子コンピュータ上でブロック符号化を用いてクリロフ空間を正確に構築するアルゴリズムを提案する。 この構成は、クリロフ空間がランツォス法と同一であるという意味では正確なものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-01T01:57:23Z)
• Efficient Quantum Analytic Nuclear Gradients with Double Factorization [0.0]
  ラグランジアンに基づく緩和された1粒子および2粒子還元密度行列の評価手法について報告する。 古典的にシミュレーションされた例において、すべての対角線外密度行列要素を復元するためのラグランジュ的アプローチの精度と実現可能性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-26T18:47:48Z)
• Computing molecular excited states on a D-Wave quantum annealer [52.5289706853773]
  分子系の励起電子状態の計算にD波量子アニールを用いることを実証する。 これらのシミュレーションは、太陽光発電、半導体技術、ナノサイエンスなど、いくつかの分野で重要な役割を果たしている。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-01T01:02:17Z)
• Quantum Gram-Schmidt Processes and Their Application to Efficient State Read-out for Quantum Algorithms [87.04438831673063]
  本稿では、生成した状態の古典的ベクトル形式を生成する効率的な読み出しプロトコルを提案する。 我々のプロトコルは、出力状態が入力行列の行空間にある場合に適合する。 我々の技術ツールの1つは、Gram-Schmidt正則手順を実行するための効率的な量子アルゴリズムである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-14T11:05:26Z)
• Quantum Simulation of 2D Quantum Chemistry in Optical Lattices [59.89454513692418]
  本稿では,光学格子中の低温原子に基づく離散2次元量子化学モデルのアナログシミュレータを提案する。 まず、単一フェルミオン原子を用いて、HとH$+$の離散バージョンのような単純なモデルをシミュレートする方法を分析する。 次に、一つのボゾン原子が2つのフェルミオン間の効果的なクーロン反発を媒介し、2次元の水素分子の類似性をもたらすことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-02-21T16:00:36Z)

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。