論文の概要: Observation of Improved Accuracy over Classical Sparse Ground-State Solvers using a Quantum Computer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.03496v1
- Date: Tue, 03 Mar 2026 20:11:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-05 21:29:15.077592
- Title: Observation of Improved Accuracy over Classical Sparse Ground-State Solvers using a Quantum Computer
- Title（参考訳）: 量子コンピュータを用いた古典的スパース基底状態解の精度向上の観測
- Authors: William Kirby, Bibek Pokharel, Javier Robledo Moreno, Kevin C. Smith, Sergey Bravyi, Abhinav Deshpande, Constantinos Evangelinos, Bryce Fuller, James R. Garrison, Ben Jaderberg, Caleb Johnson, Petar Jurcevic, Su-un Lee, Simon Martiel, Mario Motta, Seetharami Seelam, Oles Shtanko, Kevin J. Sung, Minh Tran, Vinay Tripathi, Kazuhiro Seki, Kazuya Shinjo, Han Xu, Lukas Broers, Tomonori Shirakawa, Seiji Yunoki, Kunal Sharma, Antonio Mezzacapo,
- Abstract要約: 量子古典的ハイブリッドアルゴリズムは、純粋に古典的で既成の既成構成相互作用法より優れていることを示す。
IBM Heron R3プロセッサ上で動作するサンプルベースの量子対角化アルゴリズムは、同じタスクで成功する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.158044333915682
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We experimentally demonstrate that a hybrid quantum-classical algorithm can outperform purely classical, off-the-shelf selected configuration interaction methods. First, we construct a class of local Hamiltonian problems with sparse ground states, and show that representative classical heuristics fail to find the ground state of a specific 49-qubit instance. Next, we show that the sample-based Krylov quantum diagonalization algorithm, run on an IBM Heron R3 processor, succeeds at the same task. This algorithm uses quantum samples from a grid of time-evolved quantum states, and offers provable convergence guarantees for sparse ground state problems with guiding states. While the problem is also solvable classically using two iterative solvers that we designed specifically to target our Hamiltonian construction, this work resolves the previously open question of whether a sample-based quantum diagonalization algorithm can outperform standard selected configuration interaction heuristics.
- Abstract（参考訳）: 実験により, 量子古典的ハイブリッドアルゴリズムは, 純粋に古典的で既成の既成構成間相互作用法より優れることを示した。
まず、スパース基底状態を持つ局所ハミルトン問題のクラスを構築し、代表的古典的ヒューリスティックスが特定の49量子ビットのインスタンスの基底状態を見つけられなかったことを示す。
次に、サンプルベースの量子対角化アルゴリズムであるKrylovが、IBM Heron R3プロセッサ上で動作し、同じタスクで成功することを示す。
このアルゴリズムは、時間進化した量子状態のグリッドからの量子サンプルを使用し、誘導状態を持つスパース基底状態問題に対する証明可能な収束保証を提供する。
この問題は、ハミルトン構造を対象とする2つの反復解法を用いて古典的に解決可能であるが、この研究は、サンプルベースの量子対角化アルゴリズムが標準選択された構成相互作用ヒューリスティックよりも優れているかどうかという、これまで未解決の問題を解決する。
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