論文の概要: A Critical Assessment of the Sample-Based Quantum Diagonalization for Heisenberg and Hubbard Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.02494v1
• Date: Mon, 04 May 2026 11:44:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-05 20:33:50.265509
• Title: A Critical Assessment of the Sample-Based Quantum Diagonalization for Heisenberg and Hubbard Models
• Title（参考訳）: HeisenbergモデルとHubbardモデルに対するサンプルベース量子対角化の批判的評価
• Authors: Cedric Gaberle, Manpreet Singh Jattana,
• Abstract要約: サンプルベース量子対角化(SQD)は,量子状態の測定によって得られる計算基底構成から部分空間を構成することを示す。 ハイゼンベルクおよびハバードモデル格子の正確な基底状態の構成から直接構築されたSQD部分空間を解析することにより、この仮定を考察する。
• 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: Sample-based quantum diagonalization (SQD) constructs subspaces from computational-basis configurations obtained via measurements of a quantum state, with the goal of approximating low-energy eigenspaces of many-body Hamiltonians. The effectiveness of this approach relies on the assumption that physically relevant states admit a compact representation in the computational basis. We investigate this assumption by analyzing SQD subspaces constructed directly from configurations of exact ground states of Heisenberg and Hubbard model lattices. By eliminating state-preparation and measurement inefficiencies, we isolate the intrinsic configuration-space structure of the wavefunction. We determine the minimal number of configurations required to reproduce the ground-state energy within fixed accuracy thresholds and find that this number grows exponentially with the system size. Notably, this scaling persists even under optimal inclusion of configurations in order of decreasing probability, demonstrating that it originates from intrinsic delocalization of the wavefunction rather than sampling inefficiencies. Our results indicate that SQD effectively probes the configuration-space entropy but faces fundamental scalability limitations for these models.
• Abstract（参考訳）: サンプルベース量子対角化(SQD)は、多体ハミルトンの低エネルギー固有空間を近似することを目的として、量子状態の測定によって得られる計算基底構成から部分空間を構成する。 このアプローチの有効性は、物理的に関連する状態が計算ベースでコンパクトな表現を持つという仮定に依存している。 ハイゼンベルクおよびハバードモデル格子の正確な基底状態の構成から直接構築されたSQD部分空間を解析することにより、この仮定を考察する。 状態準備と測定の非効率さを排除し,波動関数の内在的な構成空間構造を分離する。 固定精度しきい値内で基底状態エネルギーを再現するために必要な最小構成数を決定し、この数がシステムサイズとともに指数関数的に増加することを確認する。 特に、このスケーリングは確率を減少させるために最適な構成の包含の下でも継続し、非効率をサンプリングするよりも波動関数の内在的非局在化に由来することを証明している。 以上の結果から,SQDは構成空間のエントロピーを効果的に探索するが,これらのモデルの基本的スケーラビリティ制限に直面することが示唆された。

関連論文リスト

• Sample-Based Krylov Quantum Diagonalization for the Schwinger Model on Trapped-Ion and Superconducting Quantum Processors [26.315169722500556]
  最近提案されたサンプルベースのクリロフ量子対角化法(SKQD)を格子ゲージ理論に適用する。 本研究では, 基底状態エネルギーと粒子数と$theta$-termの値の依存性について検討し, モデルの位相構造を正確に把握する。 我々は、SKQDが有効ヒルベルト空間を著しく減らし、クリロフ空間次元は指数関数的にスケールするが、遅い成長は格子ゲージ理論を大容量でシミュレートする約束を裏切っていることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-30T19:21:06Z)
• Qumode-Based Variational Quantum Eigensolver for Molecular Excited States [43.148034499498586]
  分子励起状態を計算するためのハイブリッド量子古典アルゴリズムであるQumode Subspace Variational Quantum Eigensolver (QSS-VQE)を紹介する。 本研究では, ジヒドロゲンおよびシトシンの円錐交差を含む分子励起状態のシミュレーションによるQSS-VQEの性能を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-09-05T00:53:51Z)
• Grassmann Variational Monte Carlo with neural wave functions [45.935798913942904]
  ヒルベルト空間のグラスマン幾何学の観点から、Pfau et al.citepfau2024accurateによって導入された枠組みを定式化する。 正方格子上のハイゼンベルク量子スピンモデルに対する我々のアプローチを検証し、多くの励起状態に対して高精度なエネルギーと物理観測値を達成する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-14T13:53:13Z)
• Message-Passing Neural Quantum States for the Homogeneous Electron Gas [41.94295877935867]
  連続空間における強相互作用フェルミオンをシミュレートするメッセージパッシング・ニューラルネットワークに基づく波動関数Ansatzを導入する。 等質電子ガスの基底状態を3次元でシミュレーションすることにより,その精度を実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-12T04:12:04Z)
• Reduced basis surrogates for quantum spin systems based on tensor networks [0.0]
  削減された基盤を組み立てるための欲張り戦略をどのように実現できるかを示す。 位相図形の計算に必要な可観測物は、基礎となるヒルベルト空間とは無関係に計算することができる。 異方性や二元数交換相互作用を含む、異なる1次元量子スピン-1モデルに対するこのアプローチの効率性と精度について述べる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-04-26T14:29:58Z)
• Numerical Simulations of Noisy Quantum Circuits for Computational Chemistry [51.827942608832025]
  短期量子コンピュータは、小さな分子の基底状態特性を計算することができる。 計算アンサッツの構造と装置ノイズによる誤差が計算にどのように影響するかを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-31T16:33:10Z)
• Bosonic field digitization for quantum computers [62.997667081978825]
  我々は、離散化された場振幅ベースで格子ボゾン場の表現に対処する。 本稿では,エラースケーリングを予測し,効率的な量子ビット実装戦略を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-24T15:30:04Z)
• State preparation and measurement in a quantum simulation of the O(3) sigma model [65.01359242860215]
  我々は,非線型O(3)シグマモデルの固定点が,格子サイトあたり2キュービットしか持たないスピンモデルの量子相転移付近で再現可能であることを示す。 本稿では,弱い結合状態と量子臨界状態の両方において,断熱的基底状態の準備が複雑になる結果を得るためにトロッター法を適用した。 非単位ランダム化シミュレーション法に基づく量子アルゴリズムの提案と解析を行う。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-28T23:44:12Z)

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。