論文の概要: Augmenting Density Matrix Renormalization Group with Matchgates and Clifford circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.08635v1
• Date: Tue, 13 May 2025 14:53:09 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-14 20:57:54.625671
• Title: Augmenting Density Matrix Renormalization Group with Matchgates and Clifford circuits
• Title（参考訳）: Matchgate と Clifford 回路による密度行列正規化群の拡大
• Authors: Jiale Huang, Xiangjian Qian, Zhendong Li, Mingpu Qin,
• Abstract要約: 行列積状態がMatchgateとClifford回路の組み合わせで拡張される新しい波動関数アンサッツ(MCA-MPS)を提案する。 1次元水素鎖のベンチマーク結果から,MCA-MPSは同じ結合次元のMPSよりも数桁の精度で基底状態計算の精度を向上できることが示された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.6249398255272316
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Matchgates and Clifford circuits are two types of quantum circuits which can be efficiently simulated classically, though the underlying reasons are quite different. Matchgates are essentially the single particle basis transformations in the Majorana fermion representation which can be easily handled classically, while the Clifford circuits can be efficiently simulated using the tableau method according to the Gottesman-Knill theorem. In this work, we propose a new wave-function ansatz in which matrix product states are augmented with the combination of Matchgates and Clifford circuits (dubbed MCA-MPS) to take advantage of the representing power of all of them. Moreover, the optimization of MCA-MPS can be efficiently implemented within the Density Matrix Renormalization Group method. Our benchmark results on one-dimensional hydrogen chain show that MCA-MPS can improve the accuracy of the ground-state calculation by several orders of magnitude over MPS with the same bond dimension. This new method provides us a useful approach to study quantum many-body systems. The MCA-MPS ansatz also expands our understanding of classically simulatable quantum many-body states.
• Abstract（参考訳）: マッチゲート回路とクリフォード回路は、古典的に効率的にシミュレートできる2種類の量子回路である。 マッチゲートは本質的には、古典的に容易に扱えるマヨラナフェルミオン表現の単一粒子基底変換であり、クリフォード回路はゴッテマン・クニルの定理に従ってテーブルー法を用いて効率的にシミュレートできる。 本研究では,行列積状態がMatchgatesとClifford回路(MCA-MPS)の組み合わせで拡張され,これらすべてを表現できる新しい波動関数アンサッツを提案する。 さらに, MCA-MPSの最適化を密度行列再正規化群法で効率的に行うことができる。 1次元水素鎖のベンチマーク結果から,MCA-MPSは同じ結合次元のMPSよりも数桁の精度で基底状態計算の精度を向上できることが示された。 この新しい手法は、量子多体系の研究に有用なアプローチを提供する。 MCA-MPSアンザッツはまた、古典的にシミュラブルな量子多体状態の理解を拡大する。

関連論文リスト

• Preparation Circuits for Matrix Product States by Classical Variational Disentanglement [0.0]
  行列積状態(MPS)の作成のための量子回路の古典的コンパイルについて検討する。 提案アルゴリズムは, 逆アンタングル法により, 従来の逐次的アプローチに準じて, 短期的な代替となる。 複数の量子ビット間の絡み合いを人工的に広げるだけでなく、一次元の局所ハミルトニアンの基底状態に対する数値的な結果を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-30T04:13:01Z)
• Disentangling unitary dynamics with classically simulable quantum circuits [0.0]
  我々は量子回路とハミルトン力学の両方を研究する。 パウリ作用素の期待は、深いクリフォード回路でも効率的にシミュレートできる。 ハミルトニアン力学では、古典的なシミュレーションが一般化して非効率になる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-11T17:18:26Z)
• Partitioning Quantum Chemistry Simulations with Clifford Circuits [1.0286890995028481]
  現在の量子コンピューティングハードウェアは、少数でノイズの多い量子ビットの可用性によって制限されている。 量子回路の枠組みに留まりながら,古典的および近古典的処理の限界について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-02T13:05:19Z)
• 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)
• Iterative Qubit Coupled Cluster using only Clifford circuits [36.136619420474766]
  古典的に容易に生成できる理想的な状態準備プロトコルを特徴付けることができる。 繰り返し量子ビット結合クラスタ(iQCC)の変種を導入して,これらの要件を満たす手法を提案する。 本研究では, チタン系化合物Ti(C5H5)(CH3)3と (20, 20) 活性空間の複雑な系に研究を拡張した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-18T20:31:10Z)
• Automatic and effective discovery of quantum kernels [41.61572387137452]
  量子コンピューティングは、カーネルマシンが量子カーネルを利用してデータ間の類似度を表現できるようにすることで、機械学習モデルを強化することができる。 本稿では,ニューラルアーキテクチャ検索やAutoMLと同じような最適化手法を用いて,この問題に対するアプローチを提案する。 その結果、高エネルギー物理問題に対する我々のアプローチを検証した結果、最良のシナリオでは、手動設計のアプローチに関して、テストの精度を一致または改善できることが示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-22T16:42:14Z)
• A single $T$-gate makes distribution learning hard [56.045224655472865]
  この研究は、局所量子回路の出力分布の学習可能性に関する広範な評価を提供する。 ハイブリッド量子古典アルゴリズムを含む多種多様な学習アルゴリズムにおいて、深度$d=omega(log(n))$ Clifford回路に関連する生成的モデリング問題さえも困難であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-07T08:04:15Z)
• Efficient simulation of Gottesman-Kitaev-Preskill states with Gaussian circuits [68.8204255655161]
  ゴッテマン・キタエフ・プレスキル状態(GKP)の古典的シミュラビリティを,任意の変位,大規模なシンプレクティック操作,ホモダイン測定と組み合わせて検討した。 これらのタイプの回路では、準確率分布の非負性性に基づく連続変数の定理も離散変数の定理も、シミュラビリティの評価には使用できない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-21T17:57:02Z)
• Quantum-Classical Hybrid Algorithm for the Simulation of All-Electron Correlation [58.720142291102135]
  本稿では、分子の全電子エネルギーと古典的コンピュータ上の特性を計算できる新しいハイブリッド古典的アルゴリズムを提案する。 本稿では,現在利用可能な量子コンピュータ上で,化学的に関連性のある結果と精度を実現する量子古典ハイブリッドアルゴリズムの能力を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-06-22T18:00:00Z)
• Quadratic Clifford expansion for efficient benchmarking and initialization of variational quantum algorithms [0.8808007156832224]
  変分量子アルゴリズムは、短期量子コンピュータの魅力的な応用であると考えられている。 本稿では,変分量子アルゴリズムの効率的なベンチマークのための摂動的アプローチを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-19T16:09:00Z)

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。