論文の概要: Calibrating the Role of Entanglement in Variational Quantum Algorithms from a Geometric Perspective

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.23555v1
• Date: Sun, 26 Apr 2026 06:32:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-28 17:12:07.429004
• Title: Calibrating the Role of Entanglement in Variational Quantum Algorithms from a Geometric Perspective
• Title（参考訳）: 幾何学的視点から見た変分量子アルゴリズムにおける絡み合いの役割の解明
• Authors: Chunxiao Du, Yang Zhou, Zhichen Huang, Rui Li, Zheng Qin, Shikun Zhang, Zhisong Xiao,
• Abstract要約: エンタングルメントの動的挙動と変分量子アルゴリズムの実行との関係を幾何学的観点から検討する。 進化過程が動的相に支配される従来のハミルトン力学とは対照的に、量子アルゴリズムにおける量子状態の進化は主に幾何学的相に支配されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 29.082135893492733
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Calibrating the role of entanglement in quantum algorithms is a crucial task in the development of quantum computing. Most existing studies have primarily focused on how the static properties of entanglement-such as its magnitude and phase-affect key performance metrics. In this work, we instead explore the relationship between the dynamical behaviors of entanglement and the execution of variational quantum algorithms from a geometric perspective. We find that, in contrast to conventional Hamiltonian dynamics where the evolution process is dominated by the dynamical phase, quantum state evolution in quantum algorithms is primarily governed by the geometric phase with the trajectory determined by the parameter-dependent Hilbert space geometry. In the problem-agnostic Hardware-Efficient Ansatz (HEA), entanglement dynamics and state evolution are decoupled. Conversely, in the problem-inspired Hamiltonian Variational Ansatz (HVA), the dynamical phase contribution is enhanced, allowing entanglement to function as a dynamical resource: more entanglement consumption correlates directly with faster quantum state evolution.
• Abstract（参考訳）: 量子アルゴリズムにおける絡み合いの役割の校正は、量子コンピューティングの発展における重要な課題である。 既存のほとんどの研究は、主にエンタングルメントの静的特性、例えばその大きさや位相効果のキーパフォーマンス指標に焦点をあてている。 そこで本研究では, エンタングルメントの動的挙動と変分量子アルゴリズムの実行との関係について, 幾何学的観点から検討する。 進化過程が動的位相に支配される従来のハミルトン力学とは対照的に、量子アルゴリズムにおける量子状態の進化は、主にパラメータ依存ヒルベルト空間幾何学によって決定される軌跡を持つ幾何学的位相によって制御される。 問題に依存しないハードウェア効率アンサッツ(HEA)では、絡み合いのダイナミクスと状態の進化が分離される。 逆に、問題に着想を得たハミルトン変分アンザッツ (HVA) では、動的相の寄与が強化され、絡み合いが動的資源として機能し、より絡み合いの消費はより速い量子状態の進化と直接相関する。

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