論文の概要: Noise Resilience and Robust Convergence Guarantees for the Variational Quantum Eigensolver

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.16758v1
• Date: Fri, 23 Jan 2026 14:05:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-26 14:27:27.708224
• Title: Noise Resilience and Robust Convergence Guarantees for the Variational Quantum Eigensolver
• Title（参考訳）: 変量量子固有解器の耐雑音性とロバスト収束保証
• Authors: Mirko Legnini, Julian Berberich,
• Abstract要約: 変分量子固有解法(VQE)の最適パラメータと最適コストに対する異なるコヒーレントおよび非コヒーレントノイズ過程の影響について検討する。 我々の研究は、パラメータ化量子回路の挙動に関する新しい理論的洞察を提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Variational Quantum Algorithms (VQAs) are a class of hybrid quantum-classical algorithms that leverage on classical optimization tools to find the optimal parameters for a parameterized quantum circuit. One relevant application of VQAs is the Variational Quantum Eigensolver (VQE), which aims at steering the output of the quantum circuit to the ground state of a certain Hamiltonian. Recent works have provided global convergence guarantees for VQEs under suitable local surjectivity and smoothness hypotheses, but little has been done in characterizing convergence of these algorithms when the underlying quantum circuit is affected by noise. In this work, we characterize the effect of different coherent and incoherent noise processes on the optimal parameters and the optimal cost of the VQE, and we study their influence on the convergence guarantees of the algorithm. Our work provides novel theoretical insight into the behavior of parameterized quantum circuits. Furthermore, we accompany our results with numerical simulations implemented via Pennylane.
• Abstract（参考訳）: 変分量子アルゴリズム(VQA)は、古典最適化ツールを利用してパラメータ化量子回路の最適パラメータを求めるハイブリッド量子古典アルゴリズムのクラスである。 VQAの応用の1つは変分量子固有解器(VQE)であり、これは量子回路の出力を特定のハミルトンの基底状態にステアリングすることを目的としている。 近年の研究では、VQEの局所的全射性と滑らか性仮説の下でのグローバル収束保証が提供されているが、基礎となる量子回路がノイズの影響を受ければ、これらのアルゴリズムの収束を特徴づけることはほとんど行われていない。 本稿では,VQEの最適パラメータと最適コストに対する異なるコヒーレントおよび非コヒーレントノイズプロセスの影響を特徴付けるとともに,アルゴリズムの収束保証への影響について検討する。 我々の研究は、パラメータ化量子回路の挙動に関する新しい理論的洞察を提供する。 さらに,ペニーレーンを用いて数値シミュレーションを行った。

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