論文の概要: Split-Evolution Quantum Phase Estimation for Particle-Conserving Hamiltonians

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.14921v1
• Date: Thu, 16 Apr 2026 12:05:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-17 21:29:31.881567
• Title: Split-Evolution Quantum Phase Estimation for Particle-Conserving Hamiltonians
• Title（参考訳）: 粒子保存ハミルトニアンの分割進化量子位相推定
• Authors: Megan Cerys Rowe, Carlo A. Gaggioli, Ludmila Szulakowska, David Muñoz Ramo, David Zsolt Manrique,
• Abstract要約: 本稿では,量子システムモデルH2量子コンピュータ上での分割進化量子位相推定(SE-QPE)のハードウェア実証と資源分析について述べる。 SE-QPEは、制御時間進化がターゲットレジスタ間のCSWAPベースの干渉に置き換わる粒子保存ハミルトニアンの標準QPEの修正である。
• 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 present a hardware demonstration and resource analysis of split-evolution quantum phase estimation (SE-QPE) on a Quantinuum System Model H2 quantum computer. SE-QPE is a modification to canonical QPE for particle-conserving Hamiltonians in which controlled time evolution is replaced by CSWAP-based interference between a target register and a reference register. For factorizations of time evolution with a shared eigenbasis, SE-QPE preserves the phase-register outcome distribution of canonical QPE and, unlike with compute--uncompute substitutions, it remains compatible with non-exact eigenstates. The substitution removes controlled-simulation overhead and enables parallel evolution on two registers, reducing the depth of each phase-kickback block. Resource analysis for Trotterized double-factorized chemistry Hamiltonians shows that the substitution becomes increasingly favorable at higher phase powers, as such combining QPE and SE-QPE implementations can be a useful option. Over a range of FeMoco active spaces, SE-QPE reduces time evolution resources, with asymptotic reductions of about 33% in CX count, 25% in $T$ count, and an asymptotic depth ratio of $3/N$ for CX layers. On Quantinuum H2-2, a four-qubit model ethylene demonstration with explicit inverse QFT and repeated phase-kickback steps up to 6 phase bits yields distinct energies and shows the auxiliary registers provide useful error detection filters.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,量子システムモデルH2量子コンピュータ上での分割進化量子位相推定(SE-QPE)のハードウェア実証と資源分析について述べる。 SE-QPEは、制御時間進化がターゲットレジスタと参照レジスタ間のCSWAPベースの干渉に置き換わる粒子保存ハミルトニアンの標準QPEの修正である。 共分散固有基底による時間進化の分解については、SE-QPEは正準QPEの位相登録結果の分布を保ち、計算的非計算的置換とは異なり、非正確な固有状態と相容れない。 この置換により、制御されたシミュレーションオーバーヘッドが取り除かれ、2つのレジスタ上で並列な進化が可能となり、各フェーズキックバックブロックの深さが減少する。 トロッター化二要素化化学の資源分析 ハミルトンは、QPEとSE-QPEの組み合わせが有用な選択肢となるため、より高い相数で置換がますます有利になることを示した。 様々なFeMoco活性空間において、SE-QPEは時間進化資源を減らし、漸近的なCX数は約33%、T$数25%、漸近的な深度比は3/N$である。 The Quantinuum H2-2, a four-qubit model ethylene demonstration with explicit inverse QFT and repeat phase-kickback steps to 6 phase bits yields different energys and show the secondary registers provide useful error detection filters。

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