論文の概要: Guided sampling ansätzes for variational quantum computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.13926v1
• Date: Tue, 19 Aug 2025 15:21:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-20 15:36:31.983781
• Title: Guided sampling ansätzes for variational quantum computing
• Title（参考訳）: 変分量子コンピューティングのためのガイドサンプリングアンセッツ
• Authors: Daniel Gunlycke, John P. T. Stenger, Andrii Maksymov, Ananth Kaushik, Martin Roetteler, C. Stephen Hellberg,
• Abstract要約: 本稿では,システム間相互作用や測定状態のサンプル,パラメータ空間に依存する,ガイド付きサンプリングアンサーゼについて紹介する。 量子コンピュータIonQ Aria上の構造1つあたりの回路の実行は200回しかなく、我々の計算は緩和された構造の周りに総エネルギーを発生させ、誤差は1.59times10-3$ Ha 以下であった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.055551340663609
• License: http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
• Abstract: Quantum computing is a promising technology because of the ability of quantum computers to process vector spaces with dimensions that increase exponentially with the simulated system size. Extracting the solution, however, is challenging as the number of quantum gate operations and quantum circuit executions must still scale at most polynomially. Consequently, choosing a good ansatz--a polynomial subset of the exponentially many possible solutions--will be critical to maintain accuracy for larger systems. To address this challenge, we introduce a class of guided sampling ans\"atzes (GSAs) that depend on the system interactions and measured state samples as well as a parameter space. We demonstrate a minimal ansatz for the hydronium cation H$_3$O$^+$ and found that with only 200 circuit executions per structure on the IonQ Aria quantum computer, our calculations produced total energies around the relaxed structure with errors well below $1.59\times10^{-3}$ Ha, thus exceeding chemical accuracy.
• Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、シミュレーションされたシステムサイズで指数関数的に増加する次元を持つベクトル空間を処理する量子コンピュータの能力のため、有望な技術である。 しかし、量子ゲート演算の数や量子回路の実行は、ほとんどの多項式でスケールしなければならないため、解を抽出することは困難である。 したがって、指数関数的に多くの可能な解の多項式部分集合である良いアンザッツを選ぶことは、より大きな系に対する精度を維持するために重要である。 この課題に対処するために,システム間の相互作用や測定状態のサンプルやパラメータ空間に依存する,ガイド付きサンプリングAns\atzes (GSAs) のクラスを導入する。 我々は、ヒドロニウムカチオンH$_3$O$^+$の最小アンザッツを実証し、IonQ Aria量子コンピュータ上の構造1つあたり200の回路実行で、この計算によって緩和された構造に誤差が1.59\times10^{-3}$ Haよりはるかに少ない総エネルギーが生成されることを発見した。

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