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TFermion: una biblioteca de evaluación de costos que no es de puerta de Clifford de algoritmos de estimación de fase cuántica para química cuántica

Pablo AM Casares1, Roberto Campos1,2y MA Martín-Delgado1,3

1Departamento de Física Teórica, Universidad Complutense de Madrid.
2Recursos Científicos Quasar, SL.
3CCS-Centro de Simulación Computacional, Universidad Politécnica de Madrid.

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Resumen

Quantum Phase Estimation es uno de los algoritmos de computación cuántica más útiles para la química cuántica y, como tal, se ha dedicado un esfuerzo significativo al diseño de implementaciones eficientes. En este artículo, presentamos TFermion, una biblioteca diseñada para estimar el costo de puerta T de tales algoritmos, para una molécula arbitraria. Como ejemplos de uso, estimamos el costo de la puerta T de unas pocas moléculas simples y comparamos los mismos algoritmos de taylorización utilizando la base de ondas planas y gaussianas.

Presentación de TFermion en la reunión de marzo de APS 2022:

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La química y la ciencia de los materiales a menudo se consideran la aplicación decisiva de la computación cuántica. Específicamente, la estimación de fase cuántica es un algoritmo cuántico fundamental que se puede utilizar para estudiar la energía de los sistemas cuánticos y, por lo tanto, estimar muchas de sus propiedades químicas. Por otro lado, la implementación de este algoritmo depende de algunas elecciones cruciales, incluida la forma en que se representa el sistema y cómo se hace que evolucione. Estas decisiones finalmente se verán reflejadas en el tiempo total requerido para ejecutar el algoritmo, una consideración clave si queremos que sea útil. TFermion es una biblioteca de software que estima el número de puertas lógicas más costosas en la estimación de fase cuántica, lo que permite comparar el costo de diferentes opciones y evaluar su practicidad.

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Citado por

[1] Xiantao Li, "Algunos análisis de errores para los algoritmos de estimación de fase cuántica", arXiv: 2111.10430.

[2] Alain Delgado, Pablo AM Casares, Roberto dos Reis, Modjtaba Shokrian Zini, Roberto Campos, Norge Cruz-Hernández, Arne-Christian Voigt, Angus Lowe, Soran Jahangiri, MA Martin-Delgado, Jonathan E. Mueller y Juan Miguel Arrazola, “Cómo simular propiedades clave de baterías de iones de litio con una computadora cuántica tolerante a fallas”, arXiv: 2204.11890.

Las citas anteriores son de ANUNCIOS SAO / NASA (última actualización exitosa 2022-07-30 16:46:25). La lista puede estar incompleta ya que no todos los editores proporcionan datos de citas adecuados y completos.

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