論文の概要: Fault-tolerant quantum algorithms for quantum molecular systems: A survey

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.02139v1
• Date: Tue, 04 Feb 2025 09:12:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-05 14:58:29.129232
• Title: Fault-tolerant quantum algorithms for quantum molecular systems: A survey
• Title（参考訳）: 量子分子系のフォールトトレラント量子アルゴリズム:サーベイ
• Authors: Yukun Zhang, Xiaoming Zhang, Jinzhao Sun, Heng Lin, Yifei Huang, Dingshun Lv, Xiao Yuan,
• Abstract要約: フォールトトレラント量子コンピューティングの最新動向を概観する。 これらのアルゴリズムによって達成できる潜在的な量子的優位性に特に注意が払われる。 レビューは今後の方向性に関する議論で締めくくられている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.996911561121937
• License:
• Abstract: Solving quantum molecular systems presents a significant challenge for classical computation. The advent of early fault-tolerant quantum computing (EFTQC) devices offers a promising avenue to address these challenges, leveraging advanced quantum algorithms with reduced hardware requirements. This review surveys the latest developments in EFTQC and fully fault-tolerant quantum computing (FFTQC) algorithms for quantum molecular systems, covering encoding schemes, advanced Hamiltonian simulation techniques, and ground-state energy estimation methods. We highlight recent progress in overcoming practical barriers, such as reducing circuit depth and minimizing the use of ancillary qubits. Special attention is given to the potential quantum advantages achievable through these algorithms, as well as the limitations imposed by dequantization and classical simulation techniques. The review concludes with a discussion of future directions, emphasizing the need for optimized algorithms and experimental validation to bridge the gap between theoretical developments and practical implementation in EFTQC and FFTQC for quantum molecular systems.
• Abstract（参考訳）: 量子分子系を解くことは、古典的な計算にとって重要な課題である。 早期フォールトトレラント量子コンピューティング(EFTQC)デバイスの出現は、ハードウェア要件を低減した高度な量子アルゴリズムを活用することで、これらの課題に対処するための有望な方法を提供する。 本総説では,量子分子系におけるEDTQCおよび完全フォールトトレラント量子コンピューティング(FFTQC)アルゴリズムの最近の発展を概説する。 回路深さの低減や補助量子ビットの使用の最小化など,現実的な障壁を克服する最近の進歩を強調した。 これらのアルゴリズムによって実現可能な潜在的な量子的優位性や、量子化や古典的なシミュレーション技術によって課される制限に特に注意が払われる。 このレビューは、最適化アルゴリズムの必要性を強調し、量子分子系におけるFTQCとFFTQCの理論的発展と実践的実装のギャップを埋めるために実験的な検証を行う。

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