論文の概要: Simultaneous determination of multiple low-lying energy levels on a superconducting quantum processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.18514v1
- Date: Mon, 26 Jan 2026 14:22:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-27 15:23:08.863352
- Title: Simultaneous determination of multiple low-lying energy levels on a superconducting quantum processor
- Title（参考訳）: 超伝導量子プロセッサ上での複数の低ライジングエネルギーレベルの同時決定
- Authors: Huili Zhang, Yibin Guo, Guanglei Xu, Yulong Feng, Jingning Zhang, Hai-feng Yu, S. P. Zhao,
- Abstract要約: 超伝導量子クラウドプラットフォーム上でのAEVQE(ancilla-entangled variational quantum eigensolver)の実験的実装について報告する。
本研究は,AEVQEアルゴリズムの実験的実現可能性を示し,現実的な問題を解決するためのVQEアプローチのガイダンスを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8569223492743387
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Determining the ground and low-lying excited states is critical in numerous scenarios. Recent work has proposed the ancilla-entangled variational quantum eigensolver (AEVQE) that utilizes entanglement between ancilla and physical qubits to simultaneously tagert multiple low-lying energy levels. In this work, we report the experimental implementation of the AEVQE on a superconducting quantum cloud platform, demonstrating the full procedure of solving the low-lying energy levels of the H$_2$ molecule and the transverse-field Ising models (TFIMs). We obtain the potential energy curves of H$_2$ and show an indication of the ferromagnetic to paramagnetic phase transition in the TFIMs from the average absolute magnetization. Moreover, we investigate multiple factors that affect the algorithmic performance and provide a comparison with ancilla-free VQE algorithms. Our work demonstrates the experimental feasibility of the AEVQE algorithm and offers a guidance for the VQE approach in solving realistic problems on publicly-accessible quantum platforms.
- Abstract（参考訳）: 基底状態と低い励起状態を決定することは、多くのシナリオにおいて重要である。
近年の研究では、アンシラと物理量子ビットの絡み合いを利用して、複数の低層エネルギーレベルを同時にタグ付けするアンシラエンタングル型変分量子固有解器(AEVQE)が提案されている。
本研究では,超伝導量子クラウドプラットフォーム上でのAEVQEの実験的な実装について報告し,H$_2$分子の低ライジングエネルギーレベルと横磁場イジングモデル(TFIM)の完全な解法を示す。
我々は、H$_2$のポテンシャルエネルギー曲線を求め、平均絶対磁化からTFIMにおける強磁性-常磁性相転移を示す。
さらに,アルゴリズム性能に影響を与える複数の要因を調査し,アンシラフリーなVQEアルゴリズムとの比較を行った。
我々の研究は、AEVQEアルゴリズムの実験的実現可能性を示し、公開可能な量子プラットフォームにおける現実的な問題を解くためのVQEアプローチのガイダンスを提供する。
関連論文リスト
- Simultaneous determination of multiple low-energy eigenstates of many-body systems on a superconducting quantum processor [4.481806096924725]
超伝導量子プロセッサ上でH2分子と3スピンおよび5スピンの逆場イジングモデル(TFIM)の複数の低次エネルギーと固有状態を同時に計算するために、アンシラエンタングル型変分量子固有解器を用いる。
実験により,本アルゴリズムは多体系の複数の固有状態と固有状態を高い効率と精度,計算資源の少ない同時決定が可能であることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-07-20T09:43:19Z) - Variational Quantum Simulations of a Two-Dimensional Frustrated Transverse-Field Ising Model on a Trapped-Ion Quantum Computer [0.6990493129893112]
変分量子固有解法(VQE)を用いて、16のサイト(量子ビット)に対して周期的境界条件を持つ正方格子上の位相を計算する。
我々は、VQEが支配的な磁気相を見つけるのに成功する、このモデルの基底状態相転移に注目した。
実験により, フラストレーションモデルの磁気位相は, 基底状態エネルギー, エネルギー微分, スピン相関関数によってほぼ完全に回復することがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-28T23:20:20Z) - Quantum dynamics in frustrated Ising fullerenes [37.881496223977706]
本研究は、古典的磁気配置の退化基底状態多様体を持ち上げる量子揺らぎを実験的に実証する。
超伝導量子アニールの世代間における顕著な性能向上が観察された。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-05-13T22:12:11Z) - Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - Simulating electronic structure on bosonic quantum computers [34.84696943963362]
電子ハミルトニアンを、ボゾン量子デバイス上で解ける擬似ボゾン問題にマッピングする方法を提案する。
この研究は、多くのフェルミオン系をシミュレートする新しい経路を確立し、ハイブリッド量子ビット量子デバイスの可能性を強調する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-16T02:04:11Z) - Noise-Robust Detection of Quantum Phase Transitions [0.0]
異なる基底状態配置を特徴とする複数の位相様領域を持つ有限サイズのスピンモデルについて検討する。
本研究では,エネルギー微分,2部位のスピン相関関数,および忠実度感受性の計算により,複数の領域にわたって正確な挙動が得られたことを示す。
この研究は、量子相転移の特定に短期的な応用が期待できる可能性を示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-02-29T08:34:11Z) - Lattice Experiments using Fermionic Operators and the Variational
Eigensolver in a Quantum Computer [0.0]
この研究はIBMの16量子ビットグアダルーペ量子プロセッサにおける一連の実験について述べる。
雑音に耐性のある変分量子固有解法(QVE)を設計することを目的としている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-18T22:31:44Z) - Continuous dynamical decoupling of optical $^{171}$Yb$^{+}$ qudits with
radiofrequency fields [45.04975285107723]
我々は、量子アルゴリズムを量子ビットで実現する効率を実験的に向上させる。
この結果は、捕捉されたイオンを用いたquditベースのアルゴリズムの実現に向けた一歩である。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-10T11:52:12Z) - Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers [63.277656713454284]
VQEとADAPT-VQEの精度をベンチマークし、電子基底状態とポテンシャルエネルギー曲線を計算する。
どちらの手法もエネルギーと基底状態の優れた推定値を提供する。
勾配に基づく最適化はより経済的であり、勾配のない類似シミュレーションよりも優れた性能を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-11-02T19:52:04Z)
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。