論文の概要: Vibrational Sample-Based Quantum Diagonalization with Unitary-Cluster-Jastrow Ansätze on IBM QPUs
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.09532v1
- Date: Wed, 07 Oct 2026 06:35:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-08 21:58:22.75206
- Title: Vibrational Sample-Based Quantum Diagonalization with Unitary-Cluster-Jastrow Ansätze on IBM QPUs
- Title（参考訳）: IBM QPU上でのユニタリクラスタ・ジャストローアンセッツェを用いた振動サンプルベース量子対角化
- Abstract要約: 我々は1ホット直接符号化(最大72量子ビット)の下での現在のハードウェアにおける振動アンスターゼのスケールのベンチマークを行った。
5つの粒子保存回路は、振動結合クラスター(VCC) t1, t2振幅を介してウォームスタートする。
自己整合回復ループは、低保持状態におけるハードウェアサンプルからの相関状態を再構成する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.09799637101641147
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: We extend sample-based quantum diagonalization (SQD) to anharmonic vibrational spectra and use it to benchmark how vibrational ansätze scale on present-day hardware under a direct one-hot encoding (up to 72 qubits). Five particle-conserving circuits are warm-started through vibrational coupled-cluster (VCC) t1, t2 amplitudes: UVCCSD, the compact heuristic circuit (CHC), and three unitary-cluster-Jastrow ansätze introduced here, VLUCJ, Vg-uCJ, and VIm-uCJ. A self-consistent configuration-recovery loop reconstructs correlated states from hardware samples in the low-retention regime where naïve post-selection breaks down, enabling the calculation of ground-state energies for H$_2$O, CH$_2$O, and CH$_2$ClF (3-9 modes). We compare harmonic-oscillator and vibrational self-consistent-field (VSCF, "modal") reference bases. In the small-modal-basis regime relevant for near-term devices, the modal basis is typically more accurate than the harmonic-oscillator representation; empirically, it also yields substantially better-converged hardware sampling for deep circuits at these qubit counts. Across ansätze, we find a clear retention/accuracy tradeoff when scaling: the new VLUCJ circuit is the most hardware-robust, retaining the largest fraction of physically valid one-hot outcomes, whereas the more expressive uCJ variants and UVCCSD can recover more correlation when retention is sufficient. Finally, we extend the recovery protocol to excited states by targeting a chosen per-mode VSCF occupation and warm-starting it with a state-specific VCC calculation, and we demonstrate the calculation of one representative fundamental vibrational frequency per molecule on IBM QPUs.
- Abstract（参考訳）: サンプルベース量子対角化 (SQD) を非調和振動スペクトルに拡張し, 直接1ホット符号化(最大72量子ビット)の下での現在のハードウェア上での振動アンセッツェスケールのベンチマークに使用する。
5つの粒子保存回路は、振動結合クラスタ(VCC)t1、t2振幅(UVCCSD、小型ヒューリスティック回路(CHC)、3つのユニタリクラスタ・ジャストローアンセッツェ、VLUCJ、Vg-uCJ、VIm-uCJ)を介してウォームスタートする。
自己整合構成回復ループは、ナイーブ選択が故障する低保持状態のハードウェアサンプルからの相関状態を再構成し、H$_2$O, CH$_2$O, CH$_2$ClF (3-9 モード)の基底状態エネルギーの計算を可能にする。
我々は、高調波オシレータと振動自己整合体(VSCF)の基準ベースを比較した。
短期デバイスに関係のある小モード基底系では、変調基底は概して調和振動子表現よりも正確である。
新しいVLUCJ回路は、物理的に有効な1ホット結果の最大の部分を保持する一方、より表現力のある uCJ 変種と UVCCSD は、保持が十分であるときにより相関関係を回復することができる。
最後に、各モードのVSCF占有をターゲットとし、状態固有のVCC計算でウォームスタートすることで、リカバリプロトコルを励起状態にまで拡張し、IBM QPU上で1分子あたりの代表的な振動周波数の計算を実演する。
関連論文リスト
- Joint GKP Encoding for GHZ States Transmission over Bosonic Quantum MIMO Channels [67.01829596856712]
我々は,グリーンベルガー・ホルン・ザイリンガー(GHZ)状態の非単位量子マルチインプット多重出力(QuMIMO)チャネル上での伝送について検討した。
トランシーバは、プログラム可能なパッシブメッシュ、量子制限されたMMSEゲイン、局所的なGKPリカバリ、およびジョイントクラシックシンドロームデコーディングを組み合わせる。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-10-05T08:46:53Z) - Ancilla-Efficient QSAMPLE Preparation for Reversible Markov Chains [0.0]
作業レジスタに1つのアシラキュービットしか必要としない新しいエンドツーエンドフレームワークを提案する。
重要な技術的要素は、1つのアンシラ量子ビットを用いた選択位相コンパイラ回路である。
直接応用として,ギブスQSAMPLEの作成に量子アルゴリズムを適用し,厳密な複雑性解析を求める。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-05-22T09:55:28Z) - Physics inspired quantum algorithm for QCD splitting functions [0.0]
量子回路プリミティブを導入し,QCDパーティション分割における絡み合いのダイナミクスをモデル化する。
純グルーオンチャネルでは,分割時に発生するヘリシティエンタングルメントの解析式を導出する。
出力グルーオン間で共有されるモーメントを計測結果にエンコードする2量子回路を構築する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-05-07T18:00:08Z) - CAWN: Continuous Acoustic Wave Networks for Autoregressive Language Modeling [46.16066322190728]
完全連続配列混合アーキテクチャであるCAWN(Continuous Acoustic Wave Network)を導入する。
CAWNは離散行列ベースの注意を代わりに、多面体複素ドメインファサーに隠された状態を計画している。
超長コンテキスト上での信号劣化を防止するため,デュアルゲート選択位相共振機構を導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-04-05T20:13:22Z) - Continual Quantum Architecture Search with Tensor-Train Encoding: Theory and Applications to Signal Processing [68.35481158940401]
CL-QASは連続的な量子アーキテクチャ検索フレームワークである。
振幅のエンコードと変分量子回路の忘れを犠牲にすることの課題を緩和する。
制御可能なロバスト性表現性、サンプル効率の一般化、およびバレンプラトーを使わずに滑らかな収束を実現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2026-01-10T02:36:03Z) - CLASS: A Controller-Centric Layout Synthesizer for Dynamic Quantum Circuits [58.16162138294308]
CLASSは、分散制御システムにおけるコントローラ間通信遅延を低減するために設計された、コントローラ中心のレイアウトシンセサイザーである。
評価の結果、CLASSは通信遅延を最大100%減らし、追加操作数の平均2.10%しか増加しないことがわかった。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-19T08:11:55Z) - Cyclic Variational Quantum Eigensolver: Escaping Barren Plateaus through Staircase Descent [4.517663944296433]
本稿では, 高精度な基底状態量子シミュレーションのためのハードウェア効率のよいフレームワークであるCVQEを紹介する。
CVQEは測定駆動フィードバックサイクルを組み込むことで従来のVQEから離脱する。
CVQEは, 相関系間の化学精度を一貫して維持し, 固定されたUCCSDを数桁の精度で上回り, 良好な精度とコストのトレードオフを実現することを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-09-16T13:54:03Z) - Dissipative preparation and stabilization of many-body quantum states in
a superconducting qutrit array [55.41644538483948]
本稿では,量子多体絡み合った状態の多様体を駆動散逸的に準備し,安定化するためのプロトコルを提案し,解析する。
我々は,実デバイスの物理特性に基づいたパルスレベルシミュレーションにより,このプラットフォームの理論的モデリングを行う。
我々の研究は、固体で自己補正された量子多体状態をホストする駆動散逸型超伝導cQEDシステムの能力を示している。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-03-21T18:02:47Z) - Resolving competition of charge-density wave and superconducting phases
using the MPS+MF algorithm [0.08594140167290096]
弱結合した1次元相関電子の2次元および3次元配列である準1次元系が、SCと絶縁秩序の競合を解くのにどう役立つかを示す。
この研究は、2チャンネルMPS+MF理論を高要求の高T_c$ SCシステムに展開する道を開いた。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-01-19T15:18:09Z) - Parallelizable Synthesis of Arbitrary Single-Qubit Gates with Linear
Optics and Time-Frequency Encoding [0.0]
本稿では,高い成功確率とゲート忠実度を有する単一量子ユニタリの正確な合成法を提案する。
提案手法は、スペクトル線形光学量子計算(S-LOQC)プラットフォームで実験的に実装可能である。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-21T09:09:36Z) - High fidelity two-qubit gates on fluxoniums using a tunable coupler [47.187609203210705]
超伝導フラクソニウム量子ビットは、大規模量子コンピューティングへの道のトランスモンに代わる有望な代替手段を提供する。
マルチキュービットデバイスにおける大きな課題は、スケーラブルなクロストークのないマルチキュービットアーキテクチャの実験的なデモンストレーションである。
ここでは、可変カプラ素子を持つ2量子フッソニウム系量子プロセッサを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-30T13:44:52Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。