論文の概要: Toward Resilient Many-Body Formulations under Incomplete Correlation Models: A Dual-Space Variational Formulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.04387v1
- Date: Thu, 03 Sep 2026 18:50:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-07 18:15:23.797189
- Title: Toward Resilient Many-Body Formulations under Incomplete Correlation Models: A Dual-Space Variational Formulation
- Title（参考訳）: 不完全相関モデルによる弾力性多体定式化に向けて:2次元空間の変分定式化
- Abstract要約: この原理に基づいて構築された双対空間非直交的構成-相互作用(DS-NOCI)フレームワークを導入する。
正確な行列要素により、拡大された双対空間は、基準専用NOCIまたは相関専用量子NOCI空間以上の基底状態エネルギーを与える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.921068458547621
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum simulations of correlated many-body systems will inevitably operate with imperfect information: the prepared states may arise from incomplete or approximate ansatze, while their measured Hamiltonian and overlap matrix elements are additionally affected by hardware and statistical noise. Robust quantum algorithms will be those that can improve upon reliable lower-level descriptions in spite of these imperfections. We introduce a dual-space nonorthogonal configuration-interaction (DS-NOCI) framework built around this principle. Rather than replacing a classically accessible NOCI reference manifold with correlated quantum states, DS-NOCI retains both spaces and couples them variationally. The reference sector provides a stable many-body backbone, while the quantum states contribute whatever additional correlation directions they contain. With exact matrix elements, the enlarged dual space gives a ground-state energy no higher than either the reference-only NOCI or correlated-only quantum-NOCI spaces, ensuring that an incomplete correlation model cannot degrade the underlying variational description. The additional reference--correlated matrix elements require only one correlated state preparation and are therefore less demanding than the correlated--correlated block already required by quantum variant of NOCI. Molecular benchmarks further show enhanced resilience to imperfect amplitudes and noisy matrix elements. DS-NOCI thus provides a general strategy for building quantum many-body formulations that remain useful when both correlation models and quantum computations are necessarily incomplete and noisy.
- Abstract（参考訳）: 相関多体系の量子シミュレーションは、不完全な情報で必然的に動作し、準備された状態は不完全または近似的なアンサーゼから生じ、その測定されたハミルトン行列および重なり行列要素は、ハードウェアおよび統計ノイズによってさらに影響を受ける。
これらの不完全性にもかかわらず、ロバストな量子アルゴリズムは信頼性の高い低レベルの記述を改善することができる。
この原理に基づいて構築された双対空間非直交的構成-相互作用(DS-NOCI)フレームワークを導入する。
古典的にアクセス可能なNOCI参照多様体を相関量子状態に置き換えるのではなく、DS-NOCIは両方の空間を保持し、それらを変動的に結合する。
参照セクターは安定な多体バックボーンを提供し、量子状態はそれらを含む追加の相関方向に寄与する。
正確な行列要素により、拡大された双対空間は、基準のみのNOCIまたは相関のみの量子NOCI空間以上の基底状態エネルギーを与え、不完全相関モデルが基礎となる変動記述を分解できないことを保証している。
追加の参照相関行列要素は1つの相関状態の準備しか必要とせず、従ってNOCIの量子変種で既に必要とされる相関相関相関ブロックよりも要求が小さい。
分子ベンチマークでは、不完全な振幅とノイズ行列要素に対するレジリエンスがさらに高められた。
したがってDS-NOCIは、相関モデルと量子計算の両方が必ずしも不完全でノイズの多い場合に有用である量子多体定式化を構築するための一般的な戦略を提供する。
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