En hybrid kvantealgoritme til at detektere koniske skæringspunkter

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Emiel Koridon^1,2, Joana Fraxanet³, Alexandre Dauphin^3,4, Lucas Visscher², Thomas E. O'Brien^5,1, og Stefano Polla^5,1

¹Instituut-Lorentz, Universiteit Leiden, 2300RA Leiden, Holland
²Teoretisk kemi, Vrije Universiteit, 1081HV Amsterdam, Holland
³ICFO – Institut de Ciències Fotòniques, 08860 Castelldefels (Barcelona), Spanien
⁴PASQAL SAS, 2 av. Augustin Fresnel Palaiseau, 91120, Frankrig
⁵Google Research, München, 80636 Bayern, Tyskland

Finder du denne artikel interessant eller vil du diskutere? Scite eller efterlade en kommentar på SciRate.

Abstrakt

Koniske skæringspunkter er topologisk beskyttede krydsninger mellem de potentielle energioverflader af en molekylær Hamiltonian, kendt for at spille en vigtig rolle i kemiske processer såsom fotoisomerisering og ikke-strålende afslapning. De er karakteriseret ved en ikke-nul Berry-fase, som er en topologisk invariant defineret på en lukket sti i atomare koordinatrum, idet den tager værdien $pi$, når stien omkranser skæringsmanifolden. I dette arbejde viser vi, at for rigtige molekylære Hamiltonianere kan Berry-fasen opnås ved at spore et lokalt optimum af en variationsmæssig ansatz langs den valgte vej og estimere overlapningen mellem den initiale og endelige tilstand med en kontrolfri Hadamard-test. Ved at diskretisere stien til $N$-punkter kan vi desuden bruge $N$-enkelte Newton-Raphson-trin til at opdatere vores tilstand ikke-variationelt. Endelig, da Berry-fasen kun kan tage to diskrete værdier (0 eller $pi$), lykkes vores procedure selv for en kumulativ fejl afgrænset af en konstant; dette giver os mulighed for at afgrænse de samlede prøveudtagningsomkostninger og nemt verificere procedurens succes. Vi demonstrerer numerisk anvendelsen af vores algoritme på små legetøjsmodeller af formaldiminmolekylet (${H_2C=NH}$).

En hybrid kvantealgoritme til at detektere koniske skæringspunkter PlatoBlockchain Data Intelligence. Lodret søgning. Ai.

Udvalgt billede: Billedet illustrerer vores algoritme, der bruges til at detektere et konisk skæringspunkt i energilandskabet for Formaldimin-molekylet, vist i panel (d).

Panel (a) viser energigabet som funktion af nukleare koordinater, og fremhæver det koniske skæringspunkt og tre sløjfer, som vi tester vores algoritme på. Algoritmen vil kun returnere en Berry-fase på $pi$ for løkken, der indeholder det koniske skæringspunkt.

Panel (b) viser algoritmen, der omtrent sporer energien af grundtilstanden langs hver af sløjferne; Bemærk, at energien i den exciterede tilstand ikke behøver at blive løst.
Panel (c) viser følger én parameter af kvanteansatzen, der kontinuerligt sporer tilstanden langs hver af sløjferne.

Til sidst viser panel (e) den målte fase for sløjfen, der indeholder det koniske skæring, som funktion af antallet af punkter, vi bruger til at diskretisere sløjfen. Værdien $-1$ repræsenterer en Berry-fase på $pi$, og en værdi på $+1$ repræsenterer en Berry-fase på $0$.
Dette panel viser, at $N=9$ punkter, og et tilsvarende antal Newton-Raphson parameteropdateringer, er tilstrækkelige til at løse det koniske skæringspunkt.

Populært resumé

I det sidste årti har variationelle kvantealgoritmer (VQA'er) været i søgelyset som et potentielt paradigme til at tackle kvantesimuleringsproblemer på støjende små kvantecomputere. Det typiske krav om højpræcisionsresultater hindrer kraftigt anvendelsen af disse algoritmer til beregningskemi. At opnå denne høje præcision er ekstremt dyrt på grund af omkostningerne ved prøvetagning, der forværres af behovet for fejlreduktion og kompleks optimering. Vi identificerer et problem inden for kvantekemi, der kan omgå kravet til høj præcision, vi designer en algoritme til at løse det og benchmarker det på en lille molekylær model.

I vores arbejde udvikler vi en VQA, der detekterer tilstedeværelsen af et konisk skæringspunkt ved at spore grundtilstanden omkring en sløjfe i det nukleare koordinatrum. Koniske skæringer spiller en nøglerolle i fotokemiske reaktioner, for eksempel i synsprocessen. At identificere tilstedeværelsen af et konisk skæringspunkt i en molekylær model kan være et vigtigt skridt i at forstå eller forudsige de fotokemiske egenskaber af et system.

Det spørgsmål, vi stiller, har et diskret svar (ja/nej); dette løfter kravet om høj præcision. Ydermere forenkler vi optimeringsproblemet ved at bruge opdateringer til faste omkostninger til at spore jordtilstanden tilnærmelsesvis til det nødvendige præcisionsniveau. Dette gør det muligt at bevise grænser for omkostningerne ved algoritmen, hvilket er sjældent i forbindelse med VQA'er.

Vi udfører numeriske benchmarks for algoritmen og demonstrerer dens modstandsdygtighed over for forskellige niveauer af samplingsstøj. Vi frigiver offentligt den kode, vi har udviklet til denne opgave, som inkluderer en ramme for orbitaloptimeret kvantekredsløbsansatze, der understøtter automatisk differentiering.

► BibTeX-data

@article{Koridon2024hybridquantum, doi = {10.22331/q-2024-02-20-1259}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-02-20-1259}, titel = {A hybrid kvantealgoritme til at detektere koniske skæringspunkter}, forfatter = {Koridon, Emiel og Fraxanet, Joana og Dauphin, Alexandre og Visscher, Lucas og O'Brien, Thomas E. og Polla, Stefano}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, udgiver = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, bind = {8}, sider = {1259}, måned = feb, år = {2024 } }

► Referencer

[1] AK Geim og KS Novoselov. Fremkomsten af grafen. Nature Materials, 6 (3): 183-191, marts 2007. ISSN 1476-4660. 10.1038/nmat1849.
https://doi.org/10.1038/nmat1849

[2] Michael Victor Berry. Kvantefasefaktorer, der ledsager adiabatiske ændringer. Proceedings fra Royal Society of London. A. Mathematical and Physical Sciences, 392 (1802): 45–57, marts 1984. 10.1098/rspa.1984.0023.
https:///doi.org/10.1098/rspa.1984.0023

[3] Wolfgang Domcke, David Yarkony og Horst Köppel, redaktører. Koniske skæringspunkter: teori, beregning og eksperiment. Nummer v. 17 i Advanced Series in Physical Chemistry. World Scientific, Singapore ; Hackensack, NJ, 2011. ISBN 978-981-4313-44-5.

[4] David R. Yarkony. Nonadiabatisk kvantekemi - fortid, nutid og fremtid. Chemical Reviews, 112 (1): 481-498, januar 2012. ISSN 0009-2665. 10.1021/cr2001299.
https:///doi.org/10.1021/cr2001299

[5] Dario Polli, Piero Altoè, Oliver Weingart, Katelyn M. Spillane, Cristian Manzoni, Daniele Brida, Gaia Tomasello, Giorgio Orlandi, Philipp Kukura, Richard A. Mathies, Marco Garavelli og Giulio Cerullo. Konisk skæringsdynamik af den primære fotoisomeriseringsbegivenhed i syn. Nature, 467 (7314): 440–443, september 2010. ISSN 1476-4687. 10.1038/nature09346.
https:///doi.org/10.1038/nature09346

[6] Gloria Olaso-González, Manuela Merchán og Luis Serrano-Andrés. Ultrahurtig elektronoverførsel i fotosyntese: Reduceret pheophytin og kinoninteraktion medieret af koniske skæringspunkter. The Journal of Physical Chemistry B, 110 (48): 24734–24739, december 2006. ISSN 1520-6106, 1520-5207. 10.1021/jp063915u.
https:///doi.org/10.1021/jp063915u

[7] Howard E Zimmerman. Molekylær orbital korrelationsdiagrammer, Mobius-systemer og faktorer, der kontrollerer jord- og exciterede tilstandsreaktioner. II. Journal of the American Chemical Society, 88 (7): 1566-1567, 1966. ISSN 0002-7863. 10.1021/ja00959a053.
https://doi.org/10.1021/ja00959a053

[8] Fernando Bernardi, Massimo Olivucci og Michael A. Robb. Potentielle energioverfladekrydsninger i organisk fotokemi. Chemical Society Reviews, 25 (5): 321-328, 1996. ISSN 0306-0012. 10.1039/cs9962500321.
https:///doi.org/10.1039/cs9962500321

[9] Leticia González, Daniel Escudero og Luis Serrano-Andrés. Fremskridt og udfordringer i beregningen af elektroniske exciterede tilstande. ChemPhysChem, 13 (1): 28-51, 2012. ISSN 1439-4235. 10.1002/cphc.201100200.
https:///doi.org/10.1002/cphc.201100200

[10] Richard P. Feynman. Simulering af fysik med computere. International Journal of Theoretical Physics, 21 (6-7): 467-488, juni 1982. ISSN 0020-7748, 1572-9575. 10.1007/BF02650179.
https:///doi.org/10.1007/BF02650179

[11] Alán Aspuru-Guzik, Anthony D. Dutoi, Peter J. Love og Martin Head-Gordon. Simuleret kvanteberegning af molekylære energier. Science, 309 (5741): 1704–1707, september 2005. 10.1126/science.1113479.
https://doi.org/10.1126/science.1113479

[12] John Preskill. Quantum Computing i NISQ-æraen og derefter. Quantum, 2: 79, august 2018. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2018-08-06-79.
https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79

[13] Alberto Peruzzo, Jarrod R. McClean, Peter Shadbolt, Man-Hong Yung, Xiao-Qi Zhou, Peter J. Love, Alán Aspuru-Guzik og Jeremy L. O'Brien. En variationsegenværdiløser på en fotonisk kvanteprocessor. Nature Communications, 5 (1): 4213, september 2014. ISSN 2041-1723. 10.1038/ncomms5213.
https:///doi.org/10.1038/ncomms5213

[14] Jarrod R. McClean, Jonathan Romero, Ryan Babbush og Alán Aspuru-Guzik. Teorien om variationshybride kvante-klassiske algoritmer. New Journal of Physics, 18 (2): 023023, februar 2016. ISSN 1367-2630. 10.1088/1367-2630/18/2/023023.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/2/023023

[15] Dave Wecker, Matthew B Hastings og Matthias Troyer. Fremskridt hen imod praktiske kvantevariationsalgoritmer. Physical Review A, 92 (4): 042303, oktober 2015. ISSN 1050-2947. 10.1103/PhysRevA.92.042303.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.92.042303

[16] Jarrod R. McClean, Sergio Boixo, Vadim N. Smelyanskiy, Ryan Babbush og Hartmut Neven. Ufrugtbare plateauer i quantum neurale netværk træningslandskaber. Nature Communications, 9 (1): 4812, november 2018. ISSN 2041-1723. 10.1038/s41467-018-07090-4.
https://doi.org/10.1038/s41467-018-07090-4

[17] Shiro Tamiya, Sho Koh og Yuya O. Nakagawa. Beregning af ikke-diabatiske koblinger og bærs fase ved hjælp af variationskvanteegenopløsere. Phys. Rev. Research, 3: 023244, juni 2021. 10.1103/PhysRevResearch.3.023244.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.023244

[18] Xiao Xiao, JK Freericks og AF Kemper. Robust måling af bølgefunktionstopologi på NISQ kvantecomputere, oktober 2022. URL https:///doi.org/10.22331/q-2023-04-27-987.
https://doi.org/10.22331/q-2023-04-27-987

[19] Bruno Murta, G. Catarina og J. Fernández-Rossier. Berry fase estimering i gate-baseret adiabatisk kvantesimulering. Phys. Rev. A, 101: 020302, feb 2020. 10.1103/PhysRevA.101.020302. URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.020302.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.101.020302

[20] Hugh Christopher Longuet-Higgins, U. Öpik, Maurice Henry Lecorney Pryce og RA Sack. Undersøgelser af Jahn-Teller-effekten .II. Det dynamiske problem. Proceedings fra Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences, 244 (1236): 1-16, februar 1958. 10.1098/rspa.1958.0022.
https:///doi.org/10.1098/rspa.1958.0022

[21] C. Alden Mead og Donald G. Truhlar. Om bestemmelsen af Born-Oppenheimers nukleare bevægelsesbølgefunktioner, herunder komplikationer på grund af koniske skæringspunkter og identiske kerner. The Journal of Chemical Physics, 70 (5): 2284-2296, marts 1979. ISSN 0021-9606. 10.1063/1.437734.
https:///doi.org/10.1063/1.437734

[22] Ilya G. Ryabinkin, Loïc Joubert-Doriol og Artur F. Izmaylov. Geometriske faseeffekter i ikke-diabatisk dynamik nær koniske kryds. Accounts of Chemical Research, 50 (7): 1785–1793, juli 2017. ISSN 0001-4842. 10.1021/acs.accounts.7b00220.
https:///doi.org/10.1021/acs.accounts.7b00220

[23] Jacob Whitlow, Zhubing Jia, Ye Wang, Chao Fang, Jungsang Kim og Kenneth R. Brown. Simulering af koniske skæringer med fangede ioner, februar 2023. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2211.07319.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2211.07319

[24] Christophe H. Valahu, Vanessa C. Olaya-Agudelo, Ryan J. MacDonell, Tomas Navickas, Arjun D. Rao, Maverick J. Millican, Juan B. Pérez-Sánchez, Joel Yuen-Zhou, Michael J. Biercuk, Cornelius Hempel, Ting Rei Tan og Ivan Kassal. Direkte observation af geometrisk fase i dynamik omkring et konisk skæringspunkt. Nature Chemistry, 15 (11): 1503-1508, november 2023. ISSN 1755-4330, 1755-4349. 10.1038/s41557-023-01300-3.
https://doi.org/10.1038/s41557-023-01300-3

[25] Christopher S. Wang, Nicholas E. Frattini, Benjamin J. Chapman, Shruti Puri, Steven M. Girvin, Michel H. Devoret og Robert J. Schoelkopf. Observation af bølge-pakkeforgrening gennem et konstrueret konisk skæringspunkt. Physical Review X, 13 (1): 011008, januar 2023. ISSN 2160-3308. 10.1103/PhysRevX.13.011008.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.13.011008

[26] Emiel Koridon og Stefano Polla. auto_oo: en autodifferentierbar ramme til molekylær orbital-optimerede variationskvantealgoritmer. Zenodo, februar 2024. URL https:///doi.org/10.5281/zenodo.10639817.
https:///doi.org/10.5281/zenodo.10639817

[27] E. Teller. Krydsningen af potentielle overflader. The Journal of Physical Chemistry, 41 (1): 109-116, januar 1937. ISSN 0092-7325. 10.1021/j150379a010.
https://doi.org/10.1021/j150379a010

[28] G. Herzberg og HC Longuet-Higgins. Skæringspunktet mellem potentielle energioverflader i polyatomare molekyler. Discussions of the Faraday Society, 35 (0): 77–82, januar 1963. ISSN 0366-9033. 10.1039/DF9633500077.
https://doi.org/10.1039/DF9633500077

[29] Trygve Helgaker, Poul Jørgensen, og Jeppe Olsen. Molekylær elektronisk-strukturteori. Wiley, første udgave, august 2000. ISBN 978-0-471-96755-2 978-1-119-01957-2. 10.1002/9781119019572.
https:///doi.org/10.1002/9781119019572

[30] R. Broer, L. Hozoi og WC Nieuwpoort. Ikke-ortogonale tilgange til studiet af magnetiske interaktioner. Molecular Physics, 101 (1-2): 233-240, januar 2003. ISSN 0026-8976. 10.1080/0026897021000035205.
https:///doi.org/10.1080/0026897021000035205

[31] Valera Veryazov, Per Åke Malmqvist og Björn O. Roos. Hvordan vælger man aktivt rum til multikonfigurationel kvantekemi? International Journal of Quantum Chemistry, 111 (13): 3329–3338, 2011. ISSN 1097-461X. 10.1002/qua.23068.
https:///doi.org/10.1002/qua.23068

[32] David R. Yarkony. Djævelske koniske skæringspunkter. Reviews of Modern Physics, 68 (4): 985–1013, oktober 1996. 10.1103/RevModPhys.68.985.
https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.68.985

[33] C. Alden Mead. Den molekylære Aharonov-Bohm-effekt i bundne tilstande. Chemical Physics, 49 (1): 23-32, juni 1980. ISSN 0301-0104. 10.1016/0301-0104(80)85035-X.
https://doi.org/10.1016/0301-0104(80)85035-X

[34] Stuart M. Harwood, Dimitar Trenev, Spencer T. Stober, Panagiotis Barkoutsos, Tanvi P. Gujarati, Sarah Mostame og Donny Greenberg. Forbedring af Variational Quantum Eigensolver ved hjælp af Variational Adiabatic Quantum Computing. ACM Transactions on Quantum Computing, 3 (1): 1:1–1:20, januar 2022. ISSN 2643-6809. 10.1145/3479197.
https:///doi.org/10.1145/3479197

[35] C. Alden Mead. "Ikke-krydsende"-reglen for elektroniske potentielle energioverflader: Rollen af tidsvendende invarians. The Journal of Chemical Physics, 70 (5): 2276-2283, marts 1979. ISSN 0021-9606. 10.1063/1.437733.
https:///doi.org/10.1063/1.437733

[36] Rodney J. Bartlett, Stanislaw A. Kucharski og Jozef Noga. Alternativ koblet-klynge ansätze II. Den enhedskoblede klyngemetode. Chemical Physics Letters, 155 (1): 133-140, februar 1989. ISSN 0009-2614. 10.1016/S0009-2614(89)87372-5.
https://doi.org/10.1016/S0009-2614(89)87372-5

[37] Jonathan Romero, Ryan Babbush, Jarrod R. McClean, Cornelius Hempel, Peter J. Love og Alán Aspuru-Guzik. Strategier til kvanteberegning af molekylære energier ved hjælp af den enhedskoblede klyngeansatz. Quantum Science and Technology, 4 (1): 014008, oktober 2018. ISSN 2058-9565. 10.1088/2058-9565/aad3e4.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/aad3e4

[38] Gian-Luca R. Anselmetti, David Wierichs, Christian Gogolin og Robert M. Parrish. Lokal, ekspressiv, kvantenummerbevarende vqe ansatze for fermioniske systemer. New Journal of Physics, 23, 4 2021. 10.1088/1367-2630/ac2cb3.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/ac2cb3

[39] Maria Schuld, Ville Bergholm, Christian Gogolin, Josh Izaac og Nathan Killoran. Evaluering af analytiske gradienter på kvantehardware. Physical Review A, 99 (3): 032331, marts 2019. ISSN 2469-9926, 2469-9934. 10.1103/PhysRevA.99.032331.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.99.032331

[40] Hans Jørgen Aa. Jensen og Poul Jørgensen. En direkte tilgang til andenordens MCSCF-beregninger ved hjælp af et normudvidet optimeringsskema. The Journal of Chemical Physics, 80 (3): 1204-1214, februar 1984. ISSN 0021-9606. 10.1063/1.446797.
https:///doi.org/10.1063/1.446797

[41] Benjamin Helmich-Paris. En tillidsregion udvidet hessisk implementering for begrænsede og ubegrænsede Hartree-Fock- og Kohn-Sham-metoder. The Journal of Chemical Physics, 154 (16): 164104, april 2021. ISSN 0021-9606. 10.1063/5.0040798.
https:///doi.org/10.1063/5.0040798

[42] Thomas E. O'Brien, Stefano Polla, Nicholas C. Rubin, William J. Huggins, Sam McArdle, Sergio Boixo, Jarrod R. McClean og Ryan Babbush. Fejlafhjælpning via Verified Phase Estimation. PRX Quantum, 2 (2), okt 2021. 10.1103/prxquantum.2.020317.
https:///doi.org/10.1103/prxquantum.2.020317

[43] Stefano Polla, Gian-Luca R. Anselmetti og Thomas E. O'Brien. Optimering af informationen udtrukket af en enkelt qubit-måling. Physical Review A, 108 (1): 012403, juli 2023. 10.1103/PhysRevA.108.012403.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.108.012403

[44] Jorge Nocedal og Stephen J. Wright. Numerisk optimering. Springer Series i Operations Research. Springer, New York, 2. udgave, 2006. ISBN 978-0-387-30303-1.

[45] Eugene P. Wigner. Karakteristiske vektorer af kantede matricer med uendelige dimensioner. Annals of Mathematics, 62 (3): 548–564, 1955. ISSN 0003-486X. 10.2307/1970079.
https:///doi.org/10.2307/1970079

[46] Saad Yalouz, Bruno Senjean, Jakob Günther, Francesco Buda, Thomas E O'Brien og Lucas Visscher. En tilstandsgennemsnitlig orbital-optimeret hybrid kvante-klassisk algoritme til en demokratisk beskrivelse af jord- og exciterede tilstande. Quantum Science and Technology, 6 (2): 024004, jan 2021. ISSN 2058-9565. 10.1088/2058-9565/abd334.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/abd334

[47] Saad Yalouz, Emiel Koridon, Bruno Senjean, Benjamin Lasorne, Francesco Buda og Lucas Visscher. Analytiske ikke-diabatiske koblinger og gradienter inden for den tilstandsgennemsnitlige orbitaloptimerede variationskvanteegenopløser. Journal of Chemical Theory and Computation, 18 (2): 776–794, 2022. 10.1021/acs.jctc.1c00995. PMID: 35029988.
https:///doi.org/10.1021/acs.jctc.1c00995

[48] Per-Olov Löwdin. Om ikke-ortogonalitetsproblemet forbundet med brugen af atombølgefunktioner i teorien om molekyler og krystaller. The Journal of Chemical Physics, 18 (3): 365–375, 1950. 10.1063/1.1747632.
https:///doi.org/10.1063/1.1747632

[49] Xavier Bonet-Monroig, Ryan Babbush og Thomas E. O'Brien. Næsten optimal målingsplanlægning for delvis tomografi af kvantetilstande. Physical Review X, 10 (3): 031064, september 2020. 10.1103/PhysRevX.10.031064.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevX.10.031064

[50] Vera von Burg, Guang Hao Low, Thomas Häner, Damian S. Steiger, Markus Reiher, Martin Roetteler og Matthias Troyer. Kvanteberegning forbedret beregningskatalyse. Physical Review Research, 3 (3): 033055, juli 2021. ISSN 2643-1564. 10.1103/PhysRevResearch.3.033055.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.033055

[51] Jeffrey Cohn, Mario Motta og Robert M. Parrish. Kvantefilterdiagonalisering med komprimerede dobbeltfaktoriserede Hamiltonianere. PRX Quantum, 2 (4): 040352, december 2021. 10.1103/PRXQuantum.2.040352.
https:///doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040352

[52] Frank Arute, Kunal Arya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Joseph C. Bardin, Rami Barends, Sergio Boixo, Michael Broughton, Bob B. Buckley, David A. Buell, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Yu Chen, Zijun Chen, Benjamin Chiaro , Roberto Collins, William Courtney, Sean Demura, Andrew Dunsworth, Edward Farhi, Austin Fowler, Brooks Foxen, Craig Gidney, Marissa Giustina, Rob Graff, Steve Habegger, Matthew P. Harrigan, Alan Ho, Sabrina Hong, Trent Huang, William J Huggins, Lev Ioffe, Sergei V. Isakov, Evan Jeffrey, Zhang Jiang, Cody Jones, Dvir Kafri, Kostyantyn Kechedzhi, Julian Kelly, Seon Kim, Paul V. Klimov, Alexander Korotkov, Fedor Kostritsa, David Landhuis, Pavel Laptev, Mike Lindmark , Erik Lucero, Orion Martin, John M. Martinis, Jarrod R. McClean, Matt McEwen, Anthony Megrant, Xiao Mi, Masoud Mohseni, Wojciech Mruczkiewicz, Josh Mutus, Ofer Naaman, Matthew Neeley, Charles Neill, Hartmut Neven, Murphy Yuezhen Niu , Thomas E. O'Brien, Eric Ostby, Andre Petukhov, Harald Putterman, Chris Quintana, Pedram Roushan, Nicholas C. Rubin, Daniel Sank, Kevin J. Satzinger, Vadim Smelyanskiy, Doug Strain, Kevin J. Sung, Marco Szalay, Tyler Y. Takeshita, Amit Vainsencher, Theodore White, Nathan Wiebe, Z. Jamie Yao, Ping Yeh og Adam Zalcman. Hartree-Fock på en superledende qubit kvantecomputer. Science, 369 (6507): 1084-1089, august 2020. ISSN 0036-8075. 10.1126/science.abb9811.
https://doi.org/10.1126/science.abb9811

[53] Patrick Huembeli og Alexandre Dauphin. Karakterisering af tabslandskabet af varierende kvantekredsløb. Quantum Science and Technology, 6 (2): 025011, februar 2021. ISSN 2058-9565. 10.1088/2058-9565/abdbc9.
https:///doi.org/10.1088/2058-9565/abdbc9

[54] Hirotoshi Hirai. Excited-state molekylær dynamiksimulering baseret på variationskvantealgoritmer, november 2022. URL https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.02302.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2211.02302

[55] Vlasta Bonačić-Koutecký og Josef Michl. Photochemicalsyn-anti-isomerisering af en Schiff-base: En todimensionel beskrivelse af et konisk skæringspunkt i formaldimin. Theoretica chimica acta, 68 (1): 45-55, juli 1985. ISSN 1432-2234. 10.1007/BF00698750.
https:///doi.org/10.1007/BF00698750

[56] Robert R. Birge. Arten af de primære fotokemiske hændelser i rhodopsin og bacteriorhodopsin. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergetics, 1016 (3): 293-327, april 1990. ISSN 0005-2728. 10.1016/0005-2728(90)90163-X.
https://doi.org/10.1016/0005-2728(90)90163-X

[57] M Chahre. Trigger- og forstærkningsmekanismer i visuel fototransduktion. Annual Review of Biophysics and Biophysical Chemistry, 14 (1): 331–360, 1985. 10.1146/annurev.bb.14.060185.001555.
https:///doi.org/10.1146/annurev.bb.14.060185.001555

[58] Ville Bergholm, Josh Izaac, Maria Schuld, Christian Gogolin, Shahnawaz Ahmed, Vishnu Ajith, M. Sohaib Alam, Guillermo Alonso-Linaje, B. AkashNarayanan, Ali Asadi, Juan Miguel Arrazola, Utkarsh Azad, Sam Banning, Carsten Blank, Thomas R Bromley, Benjamin A. Cordier, Jack Ceroni, Alain Delgado, Olivia Di Matteo, Amintor Dusko, Tanya Garg, Diego Guala, Anthony Hayes, Ryan Hill, Aroosa Ijaz, Theodor Isacsson, David Ittah, Soran Jahangiri, Prateek Jain, Edward Jiang , Ankit Khandelwal, Korbinian Kottmann, Robert A. Lang, Christina Lee, Thomas Loke, Angus Lowe, Keri McKiernan, Johannes Jakob Meyer, JA Montañez-Barrera, Romain Moyard, Zeyue Niu, Lee James O'Riordan, Steven Oud, Ashish Panigrahi , Chae-Yeun Park, Daniel Polatajko, Nicolás Quesada, Chase Roberts, Nahum Sá, Isidor Schoch, Borun Shi, Shuli Shu, Sukin Sim, Arshpreet Singh, Ingrid Strandberg, Jay Soni, Antal Száva, Slimane Thabet, Rodrigo A. Vargas- Hernández, Trevor Vincent, Nicola Vitucci, Maurice Weber, David Wierichs, Roeland Wiersema, Moritz Willmann, Vincent Wong, Shaoming Zhang og Nathan Killoran. PennyLane: Automatic differentiation of hybrid quantum-classical computations, juli 2022. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1811.04968.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1811.04968

[59] Qiming Sun, Xing Zhang, Samragni Banerjee, Peng Bao, Marc Barbry, Nick S. Blunt, Nikolay A. Bogdanov, George H. Booth, Jia Chen, Zhi-Hao Cui, Janus J. Eriksen, Yang Gao, Sheng Guo, Jan Hermann, Matthew R. Hermes, Kevin Koh, Peter Koval, Susi Lehtola, Zhendong Li, Junzi Liu, Narbe Mardirossian, James D. McClain, Mario Motta, Bastien Mussard, Hung Q. Pham, Artem Pulkin, Wirawan Purwanto, Paul J. Robinson, Enrico Ronca, Elvira R. Sayfutyarova, Maximilian Scheurer, Henry F. Schurkus, James ET Smith, Chong Sun, Shi-Ning Sun, Shiv Upadhyay, Lucas K. Wagner, Xiao Wang, Alec White, James Daniel Whitfield, Mark J Williamson, Sebastian Wouters, Jun Yang, Jason M. Yu, Tianyu Zhu, Timothy C. Berkelbach, Sandeep Sharma, Alexander Yu. Sokolov og Garnet Kin-Lic Chan. Seneste udvikling i PySCF-programpakken. The Journal of Chemical Physics, 153 (2): 024109, juli 2020. ISSN 0021-9606. 10.1063/5.0006074.
https:///doi.org/10.1063/5.0006074

[60] William J. Huggins, Jarrod R. McClean, Nicholas C. Rubin, Zhang Jiang, Nathan Wiebe, K. Birgitta Whaley og Ryan Babbush. Effektive og støjresistente målinger til kvantekemi på kortsigtede kvantecomputere. npj Quantum Information, 7 (1): 1-9, februar 2021. ISSN 2056-6387. 10.1038/s41534-020-00341-7.
https://doi.org/10.1038/s41534-020-00341-7

[61] Andrew Zhao, Nicholas C. Rubin og Akimasa Miyake. Fermionisk partiel tomografi via klassiske skygger. Physical Review Letters, 127 (11): 110504, september 2021. ISSN 0031-9007, 1079-7114. 10.1103/PhysRevLett.127.110504.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.110504

[62] Seonghoon Choi, Tzu-Ching Yen og Artur F. Izmaylov. Forbedring af kvantemålinger ved at introducere "ghost" Pauli-produkter. Journal of Chemical Theory and Computation, 18 (12): 7394-7402, december 2022. ISSN 1549-9618, 1549-9626. 10.1021/acs.jctc.2c00837.
https:///doi.org/10.1021/acs.jctc.2c00837

[63] Alexander Gresch og Martin Kliesch. Garanteret effektiv energiestimering af kvante-mangelkrop-hamiltonianere ved hjælp af ShadowGrouping, september 2023. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2301.03385.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2301.03385

[64] Emiel Koridon, Saad Yalouz, Bruno Senjean, Francesco Buda, Thomas E. O'Brien og Lucas Visscher. Orbitale transformationer for at reducere 1-normen af den elektroniske struktur hamiltonian til kvanteberegningsapplikationer. Phys. Rev. Res., 3: 033127, aug 2021. 10.1103/PhysRevResearch.3.033127.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.033127

[65] Edward G. Hohenstein, Oumarou Oumarou, Rachael Al-Saadon, Gian-Luca R. Anselmetti, Maximilian Scheurer, Christian Gogolin og Robert M. Parrish. Efficient Quantum Analytic Nuclear Gradients with Double Factorization, juli 2022. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.2207.13144.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2207.13144

[66] David Wierichs, Josh Izaac, Cody Wang og Cedric Yen-Yu Lin. Generelle parameter-shift-regler for kvantegradienter. Quantum, 6: 677, marts 2022. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2022-03-30-677. URL https://doi.org/10.22331/q-2022-03-30-677.
https://doi.org/10.22331/q-2022-03-30-677

[67] Nicholas C Rubin, Ryan Babbush og Jarrod McClean. Anvendelse af fermioniske marginale begrænsninger til hybride kvantealgoritmer. New Journal of Physics, 20 (5): 053020, maj 2018. 10.1088/1367-2630/aab919. URL https:///dx.doi.org/10.1088/1367-2630/aab919.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/aab919

[68] James Stokes, Josh Izaac, Nathan Killoran og Giuseppe Carleo. Quantum Natural Gradient. Quantum, 4: 269, maj 2020. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2020-05-25-269. URL https:///doi.org/10.22331/q-2020-05-25-269.
https://doi.org/10.22331/q-2020-05-25-269

[69] Johannes Jakob Meyer. Fisher-information i støjende kvanteapplikationer i mellemskala. Quantum, 5: 539, september 2021. ISSN 2521-327X. 10.22331/q-2021-09-09-539.
https://doi.org/10.22331/q-2021-09-09-539

[70] Shun-ichi Amari. Naturlig gradient virker effektivt i læring. Neural Computation, 10 (2): 251-276, 02 1998. ISSN 0899-7667. 10.1162/089976698300017746.
https:///doi.org/10.1162/089976698300017746

[71] Tengyuan Liang, Tomaso Poggio, Alexander Rakhlin og James Stokes. Fisher-Rao Metric, Geometry, and Complexity of Neural Networks, februar 2019. URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1711.01530.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1711.01530

[72] János K. Asóth, László Oroszlány og András Pályi. Et kort kursus om topologiske isolatorer: båndstruktur og kanttilstande i én og to dimensioner. Springer, 2016. ISBN 9783319256078 9783319256054.

[73] J. Zak. Berrys fase for energibånd i faste stoffer. Phys. Rev. Lett., 62: 2747–2750, juni 1989. 10.1103/PhysRevLett.62.2747.
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.62.2747

[74] Yasuhiro Hatsugai. Kvantiserede bærfaser som en lokal ordensparameter for en kvantevæske. Journal of the Physical Society of Japan, 75 (12): 123601, 2006. 10.1143/JPSJ.75.123601.
https:///doi.org/10.1143/JPSJ.75.123601

[75] Takahiro Fukui, Yasuhiro Hatsugai og Hiroshi Suzuki. Chern-tal i diskretiseret brillouin-zone: Effektiv metode til beregning af (spin) hallkonduktanser. Journal of the Physical Society of Japan, 74 (6): 1674–1677, 2005. 10.1143/JPSJ.74.1674.
https:///doi.org/10.1143/JPSJ.74.1674

[76] Shiing-shen Chern. Karakteristiske klasser af hermitiske manifolder. Annals of Mathematics, 47 (1): 85–121, 1946. ISSN 0003-486X. 10.2307/1969037.
https:///doi.org/10.2307/1969037

[77] Roberta Citro og Monika Aidelsburger. Thouless pumpning og topologi. Nature Reviews Physics, 5 (2): 87-101, januar 2023. ISSN 2522-5820. 10.1038/s42254-022-00545-0.
https://doi.org/10.1038/s42254-022-00545-0

[78] DJ Thouless. Stabilitetsforhold og nukleare rotationer i Hartree-Fock teorien. Kernefysik, 21: 225-232, november 1960. ISSN 0029-5582. 10.1016/0029-5582(60)90048-1.
https://doi.org/10.1016/0029-5582(60)90048-1

Citeret af

[1] Kumar JB Ghosh og Sumit Ghosh, "Udforsker eksotiske konfigurationer med anomale funktioner med dyb læring: Anvendelse af klassisk og kvanteklassisk hybrid anomalidetektion", Fysisk gennemgang B 108 16, 165408 (2023).

Ovenstående citater er fra SAO/NASA ADS (sidst opdateret 2024-02-20 14:35:39). Listen kan være ufuldstændig, da ikke alle udgivere leverer passende og fuldstændige citatdata.

Kunne ikke hente Crossref citeret af data under sidste forsøg 2024-02-20 14:35:38: Kunne ikke hente citerede data for 10.22331/q-2024-02-20-1259 fra Crossref. Dette er normalt, hvis DOI blev registreret for nylig.

Dette papir er udgivet i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Ophavsretten forbliver hos de originale copyright-indehavere, såsom forfatterne eller deres institutioner.

SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
Kilde: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-02-20-1259/

Tidsstempel: Februar 20, 2024

Tidsstempel: Juni 15, 2022

Omvendt konstruktion af hurtig tilstandsoverførsel blandt koblede oscillatorer

Kildeklynge:

Quantum Journal

Kildeknude: 1577392

Tidsstempel: Juni 20, 2022

Effektiv klassisk simulering af klyngetilstands kvantekredsløb med alternative input

Kildeklynge:

Quantum Journal

Kildeknude: 1945247

Tidsstempel: Februar 6, 2024

En hybrid kvantealgoritme til at detektere koniske skæringspunkter

Genudgivet af Platon

Abstrakt

Populært resumé

► BibTeX-data

► Referencer

Citeret af

Mere fra Quantum Journal

Korrelationer i typiskhed og en bekræftende løsning på den nøjagtige katalytiske entropiformodning

Afstandsbaseret ressourcekvantificering for sæt af kvantemålinger

Paritetskvanteoptimering: Benchmarks

Bias-skræddersyede kvante-LDPC-koder

Quantum Interior Point Methods for Semidefinite Optimization

Udvinding af ergotropi: fri energi bundet og anvendelse på motorer med åben cyklus

Fra ikke-markovisk dissipation til rumlig tidskontrol af kvante nanoenheder

Symmetriforstærket variationskvantespin-egenopløser

Tæller stabilisatorkoder for vilkårlig dimension

Emergent kvantetilstandsdesign og bienhed i dual-unitary kredsløbsdynamik

Omvendt konstruktion af hurtig tilstandsoverførsel blandt koblede oscillatorer

Om os

Vertikal søgning & Ai

perron

Stay Connected

Konto