論文の概要: Clifford disentanglers for entanglement reduction in molecular electronic structure simulations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.12056v1
• Date: Wed, 10 Jun 2026 13:22:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-11 16:42:38.468398
• Title: Clifford disentanglers for entanglement reduction in molecular electronic structure simulations
• Title（参考訳）: 分子電子構造シミュレーションにおける絡み合い低減のためのクリフォード遠絡器
• Authors: Longfei Chang, Zibo Wu, Yunzhi Li, Haiqi Liu, Jiajun Ren, Mingpu Qin, Zhendong Li, Wei-Hai Fang,
• Abstract要約: 絡み合いは分子電子構造の量子シミュレーションの効率を制限する重要なボトルネックである。 構造保存手法としてClifford disentanglersを拡張した。 Clifford disentanglersは、浅帯域変動量子固有解法計算のような量子シミュレーションにも有効であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.116379687096314
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Entanglement is a key bottleneck limiting the efficiency of tensor-network and quantum simulations of molecular electronic structures. Here, we systematically assess and extend Clifford disentanglers as a structure-preserving approach to entanglement reduction: they can modify the entanglement structure of qubit wavefunctions while retaining the Pauli-string form of qubit Hamiltonians. To enable a practical search over Clifford transformations, we classify Clifford operators by their action on the Schmidt spectrum across a bipartition, reducing the two- and four-qubit search spaces to 20 and 91392 representatives, respectively. Embedded in an iterative Clifford-augmented matrix product state framework, these transformations reduce the energy errors at fixed bond dimension for the molecular test cases studied and mitigate the dependence on orbital orderings and fermion-to-qubit mappings. We further show that Clifford disentanglers can also benefit quantum simulations such as the shallow-circuit variational quantum eigensolver calculations. Together, these results establish Clifford disentanglers as a useful structure-preserving entanglement-engineering tool for tensor-network and quantum simulations of molecular electronic structure, while also clarifying their correlation dependence and motivating future developments.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いは、テンソルネットワークと分子電子構造の量子シミュレーションの効率を制限する重要なボトルネックである。 ここでは, クリフォード・ディジエンタングルを構造保存的アプローチとして体系的に評価・拡張し, クビット・ハミルトニアンのパウリ弦形式を維持しつつ, クビット波動関数のエンタングルメント構造を変更することができる。 クリフォード変換の実用的な探索を可能にするために、クリフォード作用素をシュミットスペクトル上での2分割の作用により分類し、2ビットと4ビットの探索空間をそれぞれ20と91392の代表に減らした。 これらの変換は、繰り返しクリフォード強化された行列積状態の枠組みに組み込まれ、軌道秩序やフェルミオンから量子ビットマッピングへの依存を緩和し、研究した分子試験ケースの固定結合次元におけるエネルギー誤差を低減する。 さらに、クリフォード解離器は、浅帯域変動量子固有解法計算のような量子シミュレーションにも有効であることを示す。 これらの結果は, 分子電子構造のテンソルネットワークと量子シミュレーションのための構造保存工学ツールとして, クリフォード・ディクエンタングル(Clifford disentanglers)を確立し, その相関関係を解明し, 今後の発展を動機づけるものである。

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