論文の概要: Orbital-optimized spin-adapted multistate contracted VQE for excited states and properties on quantum hardware

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.15489v1
• Date: Sat, 13 Jun 2026 21:58:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-16 16:21:33.657143
• Title: Orbital-optimized spin-adapted multistate contracted VQE for excited states and properties on quantum hardware
• Title（参考訳）: 量子ハードウェア上の励起状態と特性のための軌道最適化スピン適応多状態契約VQE
• Authors: Erik Rosendahl Kjellgren, Karl Michael Ziems, Peter Reinholdt, Stephan P. A. Sauer, Sonia Coriani, Jacob Kongsted,
• Abstract要約: 軌道最適化多状態縮退型変分量子固有解器(oo-MC-VQE)を導入する。 スピン適応作用素は、基準状態のスピン対称性がVQE最適化を通して保存されることを保証する。 2つのベンチマーク分子系の吸収スペクトルを計算するために,実量子デバイス上で本手法を実行する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We introduce the orbital-optimized multistate contracted variational quantum eigensolver (oo-MC-VQE) method with spin-adapted operators for the computation of ground and excited states, as well as state-specific and transition properties. The use of spin-adapted operators ensures that the spin symmetry of the reference states is conserved throughout the VQE optimization. In multistate variational approaches, achieving a balanced description of an increasing number of electronic states places growing demands on the expressibility of the underlying ansatz, thereby introducing a fundamental trade-off between accuracy and circuit complexity. We consider the effects of this trade-off explicitly and find that the number of circuit parameters required to obtain accurate results is reported to scale approximately linearly in the number of states. We further present an explicit quantum-circuit implementation of the oo-MC-VQE method and demonstrate its integration with quantum error mitigation techniques. Finally, we execute the method on real quantum devices to compute absorption spectra for two benchmark molecular systems.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 軌道最適化型多状態可変量子固有解器(oo-MC-VQE)法について述べる。 スピン適応作用素の使用により、基準状態のスピン対称性がVQE最適化を通して保存されることが保証される。 多状態変動のアプローチでは、電子状態の増加のバランスの取れた記述を達成することで、基礎となるアンザッツの表現性に対する要求が増大し、それによって精度と回路複雑性の基本的なトレードオフがもたらされる。 このトレードオフの効果を明示的に考慮し、正確な結果を得るために必要となる回路パラメータの数が、状態数でほぼ線形にスケールするように報告されていることを確かめる。 さらに,oo-MC-VQE法の明示的な量子回路実装について述べる。 最後に、2つのベンチマーク分子系の吸収スペクトルを計算するために、実量子デバイス上で手法を実行する。

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