論文の概要: Enhancing the accuracy and efficiency of sample-based quantum diagonalization with phaseless auxiliary-field quantum Monte Carlo
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.05967v1
- Date: Fri, 07 Mar 2025 22:38:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-11 20:09:44.091146
- Title: Enhancing the accuracy and efficiency of sample-based quantum diagonalization with phaseless auxiliary-field quantum Monte Carlo
- Title（参考訳）: フェーズレス補助場量子モンテカルロを用いたサンプルベース量子対角化の精度と効率の向上
- Authors: Don Danilov, Javier Robledo-Moreno, Kevin J. Sung, Mario Motta, James Shee,
- Abstract要約: 位相のない補助場量子モンテカルロ(ph-AFQMC)の非摂動的アプローチにより、かなりの量の相関エネルギーを回復できることを示す。
ph-AFQMCエネルギーとSQD試験波動関数のエネルギー分散の補間は、エネルギーの精度をさらに向上させる可能性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum Selected Configuration Interaction (QSCI) and an extended protocol known as Sample-based Quantum Diagonalization (SQD) have emerged as promising algorithms to solve the electronic Schr\"odinger equation with noisy quantum computers. In QSCI/SQD a quantum circuit is repeatedly prepared on the quantum device, and measured configurations form a subspace of the many-body Hilbert space in which the Hamiltonian is diagonalized classically. For the dissociation of N$_2$ and a model $\mathrm{[2Fe-2S]}$ cluster (correlating 10 electrons in 26 orbitals and 30 electrons in 20 orbitals, respectively) we show that a non-perturbative stochastic approach, phaseless auxiliary-field quantum Monte Carlo (ph-AFQMC), using truncated SQD trial wavefunctions obtained from quantum hardware can recover a substantial amount (e.g., O(100) mHa) of correlation energy and alleviate the possible sampling redundancy of the QSCI/SQD procedure. Extrapolation of the ph-AFQMC energy versus the energy variance of the SQD trial wavefunctions has the potential to further improve the energy accuracy.
- Abstract（参考訳）: 量子選択型構成相互作用(QSCI)とSQD(Sample-based Quantum Diagonalization)と呼ばれる拡張プロトコルは、ノイズの多い量子コンピュータで電子シュリンガー方程式を解くための有望なアルゴリズムとして登場した。
QSCI/SQDでは、量子回路が量子デバイス上で繰り返し準備され、測定された構成は、ハミルトンが古典的に対角化される多体ヒルベルト空間の部分空間を形成する。
N$_2$の解離とモデル$\mathrm{[2Fe-2S]}$のクラスター(それぞれ軌道26の10電子と軌道20の30電子)について、量子ハードウェアから得られたSQD試験波動関数を用いて非摂動論的確率論的アプローチである相無相補助場量子モンテカルロ(ph-AFQMC)が相関エネルギーのかなりの量(例えば、O(100)mHa)を回復し、QSCI/SQD手順のサンプリング冗長性を緩和できることを示した。
ph-AFQMCエネルギーとSQD試験波動関数のエネルギー分散の補間は、エネルギーの精度をさらに向上させる可能性がある。
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