論文の概要: A Givens-exchange ansatz for molecular variational eigensolvers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.26912v2
• Date: Fri, 26 Jun 2026 06:35:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-29 13:57:07.337563
• Title: A Givens-exchange ansatz for molecular variational eigensolvers
• Title（参考訳）: 分子変量固有溶媒の付加交換アンザッツ
• Abstract要約: アーキテクチャ探索を回避する固定トポロジであるGivens-Exchange ansatzについて検討する。 6つの固定種子、係数検証されたLiH-6とH2O-8ハミルトニアンは、BeH2-6の公的な特定候補とともに、全ての実行において化学的に正確である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.176333904565635
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Molecular ground-state energies help determine conformer rankings, reaction energetics, and electronic effects in computational drug discovery, but accurate calculations become difficult when strong correlation or large active spaces are important. Variational quantum eigensolvers estimate these energies by optimizing a parameterized quantum state, making ansatz design central to both accuracy and cost. We study a fixed-topology Givens-exchange ansatz that avoids architecture search. The circuit starts from the computational-basis state with the lowest diagonal Hamiltonian expectation and applies local RY rotations with two ordered all-pair Givens exchange blocks. Parameters are optimized using Hamiltonian expectation values, while exact diagonalization is used only after optimization to compute errors and fidelities. Across six fixed seeds, coefficient-verified LiH-6 and H2O-8 Hamiltonians, together with a BeH2-6 public-specification candidate, are chemically accurate in every run. The corresponding six-seed mean errors are 0.000000124 Hartree, equivalent to 0.000124 milli-Hartree; 0.000128558 Hartree, equivalent to 0.128558 milli-Hartree; and 0.000002152 Hartree, equivalent to 0.002152 milli-Hartree, respectively. On LiH-6 and H2O-8, these mean errors are lower than the published point errors of the compared quantum-architecture-search methods, while the ansatz uses a larger pre-compilation macro budget. The method is therefore an accurate, reproducible, and search-free reference template for molecular variational eigensolvers.
• Abstract（参考訳）: 分子基底状態エネルギーは、計算薬物発見におけるコンホメータのランク、反応エネルギー、電子的効果を決定するのに役立つが、強い相関関係や大きな活性空間が重要である場合には正確な計算が困難になる。 変分量子固有解法は、パラメータ化された量子状態の最適化によってこれらのエネルギーを推定し、アンザッツ設計を精度とコストの両方の中心にする。 アーキテクチャ探索を回避する固定トポロジであるGivens-Exchange ansatzについて検討する。 回路は、最小の対角線ハミルトニアン予想による計算基底状態から始まり、2つの順序付き全ペアアジェンド交換ブロックで局所RY回転を適用する。 パラメータはハミルトン予想値を用いて最適化されるが、正確な対角化は誤差や忠実度を計算するために最適化後にのみ用いられる。 6つの固定種子、係数検証されたLiH-6とH2O-8ハミルトニアンは、BeH2-6の公的な特定候補とともに、全ての実行において化学的に正確である。 対応する6つの平均誤差は0.000000124 Hartree、0.000124 milli-Hartree、0.0000128558 Hartree、0.128558 milli-Hartree、0.000002152 Hartree、0.002152 milli-Hartreeである。 LiH-6 と H2O-8 では、これらの平均誤差は、比較された量子構造探索法において公表された点誤差よりも低いが、アンザッツはより大きい事前コンパイルマクロ予算を使用する。 したがって、この方法は、分子変量固有解法に対する正確で再現性があり、検索不要な参照テンプレートである。

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