論文の概要: Tangent Space Excitation Ansatz for Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.07646v1
• Date: Thu, 10 Jul 2025 11:22:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-11 16:40:15.373858
• Title: Tangent Space Excitation Ansatz for Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 量子回路用タンジェント宇宙励起アンサッツ
• Authors: Ji-Yao Chen, Bochen Huang, D. L. Zhou, Norbert Schuch, Chenfeng Cao, Muchun Yang,
• Abstract要約: 本稿では,量子回路のためのテクテタンジェント空間励起アンサッツを提案する。 多数の低エネルギー状態が正確に捕捉可能であることを示す。
• 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: Computing the excitation spectra of quantum many-body systems on noisy quantum devices is a promising avenue to demonstrate the practical utility of current quantum processors, especially as we move toward the ``megaquop'' regime. For this task, here we introduce a \textit{tangent-space excitation ansatz} for quantum circuits, motivated by the quasi-particle picture of many-body systems and the structural similarity between quantum circuits and classical tensor networks. Increasing the circuit depth by one layer to construct the tangent space around the variational optimum of a parametrized quantum circuit, we show that a large number of low-energy states can be accurately captured. We demonstrate this ansatz using various models in both one and two spatial dimensions, including the challenging kagome Heisenberg antiferromagnet. We further provide evidence that this approach, implementable using Hadamard test, is stable in the presence of measurement noise and scalable to large system size.
• Abstract（参考訳）: ノイズの多い量子デバイス上での量子多体系の励起スペクトルの計算は、現在の量子プロセッサの実用性を実証するための有望な方法である。 ここでは、多体系の準粒子像と量子回路と古典テンソルネットワークの構造的類似性から動機づけられた量子回路のための「textit{tangent-space excitation ansatz}」を紹介する。 パラメタライズド量子回路の変動最適点付近の接空間を構成するために, 1層で回路深度を増大させることにより, 多数の低エネルギー状態が正確に捕捉可能であることを示す。 1次元と2次元の様々なモデルを用いて、このアンサッツを実証する。 さらに、アダマールテストを用いて実装可能なこのアプローチは、測定ノイズの存在下で安定であり、大規模システムサイズにスケーラブルであることを示す。

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