論文の概要: Fragment, Entangle, and Consolidate: Strong Correlation through Bi-fold Quantum Circuits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.15678v1
- Date: Fri, 17 Oct 2025 14:15:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-20 20:17:34.650116
- Title: Fragment, Entangle, and Consolidate: Strong Correlation through Bi-fold Quantum Circuits
- Title（参考訳）: フラグメント・エンタングル・コンソリデーション:二相量子回路による強い相関
- Authors: Arpan Choudhury, Sonaldeep Halder, Rahul Maitra, Debashree Ghosh,
- Abstract要約: 本稿では, 問題の分解, 絡み合いの蓄積, およびその後の統合に基づく, 強い電子相関を扱うための一般的なスキームを提案する。
提案手法は、量子化学に量子優位性を利用する可能性を解き明かす上で、非常に正確で、柔軟で、堅牢であることが示されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: An accurate description of strong correlation is quintessential for the exploration of emerging chemical phenomena. While near-term variational quantum algorithms provide a theoretically scalable framework for quantum chemical problems, the accurate simulation of multireference effects remains elusive, hindering progress toward the rational design of novel chemical space. In this regard, we introduce a general and customizable scheme to handle strong electronic correlation, based on problem decomposition, entanglement buildup, and subsequent consolidation. Based on a problem-inspired molecular decomposition, the deployment of Hardware Efficient Ansatz to prepare entangled subsystems ensures efficient construction of a multireference state while concurrently adhering to the hardware topology. The dynamic correlation is subsequently introduced through a unitary coupled cluster framework, with static or dynamic ansatz parametrized by a set of inter-fragment generalized operators, and with the product state spanning various subsystems taken as the reference. The hybrid architecture ensures a judicious deployment of separate ansatze structures for capturing various degrees of correlation in a balanced manner, while concurrently retaining the scalability and flexibility provided by them individually. Over a number of numerical applications on a strongly correlated system, the proposed scheme is shown to be highly accurate, flexible, and robust in unlocking the potential to harness quantum advantage for quantum chemistry.
- Abstract（参考訳）: 強い相関の正確な説明は、出現する化学現象の探索に不可欠である。
短期変動量子アルゴリズムは、量子化学問題に対する理論的にスケーラブルな枠組みを提供するが、多重参照効果の正確なシミュレーションは、新しい化学空間の合理的な設計への進歩を妨げるままである。
本稿では, 問題分解, 絡み合いの蓄積, およびその後の統合に基づく, 強い電子相関を扱う汎用的, カスタマイズ可能なスキームを提案する。
問題に着想を得た分子分解に基づいて、絡み合ったサブシステムを構築するハードウェア効率の良いAnsatzは、ハードウェアトポロジを同時に付着しながら、マルチ参照状態の効率的な構築を保証する。
その後、動的相関はユニタリ結合クラスタフレームワークを通じて導入され、静的または動的アンサッツは、フラッグメント間一般化作用素の集合によってパラメタ化され、製品状態は、参照として取られる様々なサブシステムにまたがる。
ハイブリッドアーキテクチャは、個別に提供されるスケーラビリティと柔軟性を同時に維持しつつ、様々なレベルの相関関係をバランスよく捉えるために、別々のアンサツェ構造を司法的に配置することを保証する。
強い相関関係を持つシステムにおける多くの数値的な応用において、提案手法は量子化学に量子優位性を利用する可能性の解放において非常に正確で、柔軟で、堅牢であることが示されている。
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