論文の概要: Adaptive time Compressed QITE (ACQ) and its geometrical interpretation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.15781v1
• Date: Fri, 17 Oct 2025 16:04:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-20 20:17:34.704321
• Title: Adaptive time Compressed QITE (ACQ) and its geometrical interpretation
• Title（参考訳）: 適応時間圧縮QITE(ACQ)とその幾何学的解釈
• Authors: Alberto Acevedo Meléndez, Carmen G. Almudéver, Miguel Angel Garcia-March, Rafael Gómez-Lurbe, Luca Ion, Mohit Lal Bera, Rodrigo M. Sanz, Somayeh Mehrabankar, Tanmoy Pandit, Armando Pérez, Andreu Anglés-Castillo,
• Abstract要約: 本稿では,アルゴリズム実行時間と回路深さの低減に基礎となる幾何特性を利用する新しいQITEアルゴリズムを提案する。 QITEアルゴリズムから推定したユニタリ演算子を近似することで深度低減を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Preparing the ground state of a given Hamiltonian is a computational task of interest in many fields, such as material science, chemistry and even some optimization problems, to name a few. Efficiently preparing ground states for large, strongly correlated systems is a challenging task for both classical and quantum hardware. Drawing from classical optimization methods, e.g. dynamical optimization techniques, one may deduce the spectral decomposition in manner that avoids direct spectral decomposition and is amenable to Trotterization methods. An instance of the latter is ground state preparation by Imaginary Time Evolution (ITE), understood in physical terms as a natural cooling process. Its quantum version QITE (Quantum Imaginary Time Evolution) aims at implementing ITE in a quantum computer. In this paper we introduce a novel QITE algorithm, which leverages underlying geometric properties for algorithm-runtime and circuit depth reduction. This will materialize in the form of an iterative Line Search approach for minimization of energy as well as a Newton's method approach for the deduction of the optimal time-steps for each iteration of QITE. The depth-reduction will be carried out via approximating the resulting unitary operator estimated from the QITE algorithm with unitary operator which is an element of a one-parameter group; making expressible as a single unitary in a quantum circuit. Furthermore, we perform a numerical study to stablish the scaling of fidelities with the different truncation parameters and give gate counts estimates for each.
• Abstract（参考訳）: 与えられたハミルトニアンの基底状態を作成することは、物質科学、化学、さらにはいくつかの最適化問題など、多くの分野に関心を持つ計算タスクである。 大規模で強い相関を持つシステムの基底状態の効率的な作成は、古典的および量子的ハードウェアの双方にとって難しい課題である。 古典的な最適化手法、例えば動的最適化手法から、直接スペクトル分解を避ける方法でスペクトル分解を推論し、トロッタライズ法に適応することができる。 後者の例はImaginary Time Evolution (ITE)による基底状態の準備であり、物理的には自然冷却過程として理解されている。 その量子バージョンQITE(Quantum Imaginary Time Evolution)は、量子コンピュータにITEを実装することを目的としている。 本稿では,アルゴリズム実行時間と回路深さの低減に基礎となる幾何特性を利用する新しいQITEアルゴリズムを提案する。 これは、エネルギーの最小化のための反復線形探索法と、QITEの各反復に対して最適な時間ステップを導出するためのニュートン法という形で実現される。 QITEアルゴリズムから推定したユニタリ演算子を1パラメータ群の要素であるユニタリ演算子で近似し、量子回路における単一ユニタリとして表現可能とする。 さらに,異なるトラルケーションパラメータでフィデリティのスケーリングを安定化し,それぞれにゲート数の推定値を与える数値的研究を行った。

関連論文リスト

• Basis Adaptive Algorithm for Quantum Many-Body Systems on Quantum Computers [2.4713653282916126]
  量子多体系の基底状態特性を効率的に見つけるために,新しい基底適応アルゴリズムが導入された。 我々は、IBM Heronプロセッサを用いて、最大24キュービットのスピン1/2XXZチェーンに対して、このアプローチをベンチマークする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-12-14T16:34:19Z)
• RhoDARTS: Differentiable Quantum Architecture Search with Density Matrix Simulations [44.13836547616739]
  変分量子アルゴリズム(VQA)は、ノイズ中間スケール量子(NISQ)コンピュータを活用するための有望なアプローチである。 与えられたVQA問題を効率的に解く最適な量子回路を選択することは、非自明な作業である。 量子アーキテクチャ探索(QAS)アルゴリズムは、与えられた問題に合わせた量子回路の自動生成を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-04T08:30:35Z)
• QAMA: Scalable Quantum Annealing Multi-Head Attention Operator for Deep Learning [48.12231190677108]
  QAMA(Quantum Annealing Multi-Head Attention)は、エネルギーベースのハミルトン最適化問題として注目を集める新しいドロップイン演算子である。 この枠組みでは、トークン相互作用を二項二項項に符号化し、低エネルギー構成の探索に量子アニールを用いる。 経験的に、自然言語と視覚のベンチマークによる評価は、タスク全体にわたって、標準的なマルチヘッドの注意から少なくとも2.7ポイントの精度が低下していることを示している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-04-15T11:29:09Z)
• Variational Quantum Subspace Construction via Symmetry-Preserving Cost Functions [36.94429692322632]
  低次エネルギー状態の抽出のための削減部分空間を反復的に構築するために,対称性保存コスト関数に基づく変動戦略を提案する。 概念実証として, 基底状態エネルギーと電荷ギャップの両方を対象とし, 提案アルゴリズムをH4鎖とリング上で検証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-25T20:33:47Z)
• Efficient charge-preserving excited state preparation with variational quantum algorithms [33.03471460050495]
  本稿では、対称性と対応する保存電荷をVQDフレームワークに組み込むために設計された電荷保存型VQD(CPVQD)アルゴリズムを紹介する。 その結果、高エネルギー物理学、核物理学、量子化学への応用が示された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-18T10:30:14Z)
• Depth scaling of unstructured search via quantum approximate optimization [0.0]
  変分量子アルゴリズムは、現在の量子計算のデファクトモデルとなっている。 そのような問題の1つは、ある文字列の特定のビットを見つけることで構成される非構造化探索である。 我々は、CTQWを用いてQAOA配列を復元し、最近のトロッター公式の理論の進歩を利用して、クエリの複雑さを束縛する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-22T18:00:03Z)
• Quantum Subroutine for Variance Estimation: Algorithmic Design and Applications [80.04533958880862]
  量子コンピューティングは、アルゴリズムを設計する新しい方法の基礎となる。 どの場の量子スピードアップが達成できるかという新たな課題が生じる。 量子サブルーチンの設計は、従来のサブルーチンよりも効率的で、新しい強力な量子アルゴリズムに固い柱を向ける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-26T09:32:07Z)
• 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)
• Improved iterative quantum algorithm for ground-state preparation [4.921552273745794]
  ハミルトン系の基底状態を作成するために,改良された反復量子アルゴリズムを提案する。 提案手法には,各イテレーションにおける成功確率の向上,測定精度に依存しないサンプリングの複雑さ,ゲートの複雑さの低減,およびアシラリー状態が十分に準備された場合の量子資源のみを必要とするという利点がある。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-16T05:57:43Z)
• Exploring the role of parameters in variational quantum algorithms [59.20947681019466]
  動的リー代数の階数を用いた変分量子回路のキャラクタリゼーションのための量子制御に着想を得た手法を提案する。 有望な接続は、リーランク、計算されたエネルギーの精度、および所定の回路アーキテクチャを介して目標状態を達成するために必要な深さとの間のものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-28T20:24:53Z)
• Adiabatic Quantum Computing for Multi Object Tracking [170.8716555363907]
  マルチオブジェクト追跡(MOT)は、オブジェクト検出が時間を通して関連付けられているトラッキング・バイ・検出のパラダイムにおいて、最もよくアプローチされる。 これらの最適化問題はNPハードであるため、現在のハードウェア上の小さなインスタンスに対してのみ正確に解決できる。 本手法は,既成整数計画法を用いても,最先端の最適化手法と競合することを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-02-17T18:59:20Z)
• Fixed Depth Hamiltonian Simulation via Cartan Decomposition [59.20417091220753]
  時間に依存しない深さの量子回路を生成するための構成的アルゴリズムを提案する。 一次元横フィールドXYモデルにおけるアンダーソン局在化を含む、モデルの特殊クラスに対するアルゴリズムを強調する。 幅広いスピンモデルとフェルミオンモデルに対して正確な回路を提供するのに加えて、我々のアルゴリズムは最適なハミルトニアンシミュレーションに関する幅広い解析的および数値的な洞察を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-04-01T19:06:00Z)
• Optimization of the Variational Quantum Eigensolver for Quantum Chemistry Applications [0.0]
  変分量子固有解法アルゴリズムは、量子力学系の基底状態を決定するように設計されている。 本研究では,変分量子固有解法において,必要な量子ビット操作数を減らし,誤りを誘発しがちな方法について検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-02-02T22:20:12Z)

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。