論文の概要: Circuit growth and subspace read-out in quantum-selected configuration interaction: Separating the Hartree-Fock determinant
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.03114v1
- Date: Fri, 02 Oct 2026 10:34:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-06 00:14:30.331504
- Title: Circuit growth and subspace read-out in quantum-selected configuration interaction: Separating the Hartree-Fock determinant
- Title（参考訳）: 量子選択構成相互作用における回路成長と部分空間の読み出し:ハートリー-フォック行列式分離
- Abstract要約: QSCIの適応拡張であるADAPT-QSCIは、繰り返し回路成長によって入力状態を改善する。
単一参照分子の場合、サンプリング分布はHartree-Fock (HF) 構成で支配されるため、ほとんどの測定は既に知られている構成を再現する。
我々は、任意の測定の前に、古典的に対角化部分空間にHF構成を配置することで、この冗長性を減少させる。
これにより、ADAPT-QSCIの演算子選択基準を無効にし、クローズドな形でエネルギーと勾配に一貫した置換を導出し、量子デバイスにクエリを追加しない。
- 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: Predicting many molecular properties requires accurate ground-state energies of molecular Hamiltonians. Quantum-selected configuration interaction (QSCI) obtains such energies by measuring an input state to select important electronic configurations and classically diagonalizing the Hamiltonian in the subspace they span. ADAPT-QSCI, an adaptive extension of QSCI, improves the input state through iterative circuit growth. For single-reference molecules, the sampling distribution is dominated by the Hartree-Fock (HF) configuration, so most measurements reproduce a configuration already known. We reduce this redundancy by placing the HF configuration in the diagonalization subspace classically, before any measurement. This invalidates the operator-selection criterion of ADAPT-QSCI, and we derive a consistent replacement with energy and gradient in closed form, adding no query to the quantum device. At the per-iteration shot budgets previously used for ADAPT-QSCI, the proposed scheme reaches chemical accuracy with approximately $63\%$ and $43\%$ of the CNOT gates for $\mathrm{H}_4$ and $\mathrm{H}_6$, and $44\%$ and $40\%$ of the total shots. The advantage depends on the budget, however: in the infinite-shot limit the $\mathrm{H}_4$ CNOT count increases to $125\%$ of that of ADAPT-QSCI. These results identify the per-iteration shot budget as a key design variable governing resource savings in QSCI-based algorithms.
- Abstract（参考訳）: 多くの分子特性を予測するには、分子ハミルトニアンの正確な基底状態エネルギーが必要である。
量子選択構成相互作用 (QSCI) は、入力状態を測定して重要な電子配置を選択し、その部分空間において古典的にハミルトニアンを対角化することによって、そのようなエネルギーを得る。
QSCIの適応拡張であるADAPT-QSCIは、繰り返し回路成長によって入力状態を改善する。
単一参照分子の場合、サンプリング分布はHartree-Fock (HF) 構成で支配されるため、ほとんどの測定は既に知られている構成を再現する。
我々は、任意の測定の前に、古典的に対角化部分空間にHF構成を配置することで、この冗長性を減少させる。
これにより、ADAPT-QSCIの演算子選択基準を無効にし、クローズドな形でエネルギーと勾配に一貫した置換を導出し、量子デバイスにクエリを追加しない。
ADAPT-QSCIで使用したショット当たりの予算では、提案手法はCNOTゲートの約6,3 %$と4,3 %$を$\mathrm{H}_4$と$\mathrm{H}_6$で、合計ショットの4,4 %$と$40 %$で化学的精度に達する。
無限ショットの制限では、$\mathrm{H}_4$ CNOT は ADAPT-QSCI の125\% まで増加する。
これらの結果は、QSCIベースのアルゴリズムにおいて、ショット単位の予算を重要な設計変数として規定する。
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