論文の概要: Improving Ground State Accuracy of Variational Quantum Eigensolvers with Soft-coded Orthogonal Subspace Representations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.05980v1
- Date: Thu, 05 Feb 2026 18:28:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-06 18:49:09.120999
- Title: Improving Ground State Accuracy of Variational Quantum Eigensolvers with Soft-coded Orthogonal Subspace Representations
- Title（参考訳）: ソフトコード直交部分空間表現による変分量子固有解器の基底状態精度の向上
- Authors: Giuseppe Clemente, Marco Intini,
- Abstract要約: 本稿では,変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムにおける基底状態推定の精度を,ソフトコード直交制約付き部分空間表現を用いて改善する手法を提案する。
この表現は、シングルステート(標準VQE)およびマルチステート(SSVQEまたはMCVQE)表現と比較して高い忠実性を維持しながら、より浅い量子回路を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We propose a new approach to improve the accuracy of ground state estimates in Variational Quantum Eigensolver (VQE) algorithms by employing subspace representations with soft-coded orthogonality constraints. As in other subspace-based VQE methods, such as the Subspace-Search VQE (SSVQE) and Multistate Contracted VQE (MCVQE), once the parameters are optimized to maximize the subspace overlap with the low-energy sector of the Hamiltonian, one diagonalizes the Hamiltonian restricted to the subspace. Unlike these methods, where \emph{hard-coded} orthogonality constraints are enforced at the circuit level among the states spanning the subspace, we consider a subspace representation where orthogonality is \emph{soft-coded} via penalty terms in the cost function. We show that this representation allows for shallower quantum circuits while maintaining high fidelity when compared to single-state (standard VQE) and multi-state (SSVQE or MCVQE) representations, on two benchmark cases: a $3\times 3$ transverse-field Ising model and random realizations of the Edwards--Anderson spin-glass model on a $4\times 4$ lattice.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,変分量子固有解法(VQE)アルゴリズムにおける基底状態推定の精度を,ソフトコード直交制約付き部分空間表現を用いて改善する手法を提案する。
Subspace-Search VQE (SSVQE) や Multistate Contracted VQE (MCVQE) のような他の部分空間ベースのVQE法と同様に、パラメータが最適化されると、ハミルトンの低エネルギーセクターとの重なりを最大化する。
これらの方法とは異なり、部分空間にまたがる状態間の回路レベルで \emph{hard-coded} の直交制約が強制される場合、コスト関数のペナルティ項によって直交が \emph{soft-coded} となる部分空間表現を考える。
この表現は、シングルステート(標準VQE)とマルチステート(SSVQEまたはMCVQE)の2つのベンチマークケースにおいて、Edwards-Andersonスピングラスモデルの3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/4ドル/4ドル/4の3ドル/4ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/3ドル/4。
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