Algoritma Kuantum Hibrid Untuk Mendeteksi Persimpangan Kerucut

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

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

¹Instituut-Lorentz, Universiteit Leiden, 2300RA Leiden, Belanda
²Kimia Teoritis, Vrije Universiteit, 1081HV Amsterdam, Belanda
³ICFO – Institut de Ciències Fotòniques, 08860 Castelldefels (Barcelona), Spanyol
⁴PASQAL SAS, 2 jalan. Augustin Fresnel Palaiseau, 91120, Prancis
⁵Riset Google, Munich, 80636 Bavaria, Jerman

Apakah makalah ini menarik atau ingin dibahas? Scite atau tinggalkan komentar di SciRate.

Abstrak

Persimpangan kerucut adalah persilangan yang dilindungi secara topologi antara permukaan energi potensial molekul Hamiltonian, yang diketahui memainkan peran penting dalam proses kimia seperti fotoisomerisasi dan relaksasi non-radiasi. Mereka dicirikan oleh fase Berry bukan nol, yang merupakan invarian topologi yang didefinisikan pada jalur tertutup dalam ruang koordinat atom, mengambil nilai $pi$ ketika jalur tersebut mengelilingi manifold persimpangan. Dalam karya ini, kami menunjukkan bahwa untuk molekul Hamilton nyata, fase Berry dapat diperoleh dengan menelusuri optimum lokal dari variasi ansatz sepanjang jalur yang dipilih dan memperkirakan tumpang tindih antara keadaan awal dan akhir dengan uji Hadamard bebas kontrol. Selain itu, dengan mendiskritisasi jalur menjadi $N$ poin, kita dapat menggunakan $N$ langkah Newton-Raphson tunggal untuk memperbarui status kita secara non-variasi. Terakhir, karena fase Berry hanya dapat mengambil dua nilai diskrit (0 atau $pi$), prosedur kita berhasil bahkan untuk kesalahan kumulatif yang dibatasi oleh konstanta; hal ini memungkinkan kami membatasi total biaya pengambilan sampel dan dengan mudah memverifikasi keberhasilan prosedur. Kami mendemonstrasikan secara numerik penerapan algoritme kami pada model mainan kecil dari molekul formaldimina (${H_2C=NH}$).

Algoritme kuantum hibrid untuk mendeteksi persimpangan berbentuk kerucut PlatoBlockchain Data Intelligence. Pencarian Vertikal. Ai.

Gambar unggulan: Gambar mengilustrasikan algoritme kami, yang digunakan untuk mendeteksi perpotongan berbentuk kerucut dalam lanskap energi molekul Formaldimine, yang ditunjukkan pada panel (d).

Panel (a) menunjukkan kesenjangan energi sebagai fungsi koordinat nuklir, menyoroti persimpangan berbentuk kerucut dan tiga loop tempat kami menguji algoritma kami. Algoritme akan mengembalikan fase Berry $pi$ hanya untuk loop yang berisi persimpangan berbentuk kerucut.

Panel (b) menunjukkan algoritme yang kira-kira melacak energi keadaan dasar di sepanjang masing-masing loop; perhatikan bahwa energi keadaan tereksitasi tidak perlu dipecahkan.
Panel (c) menunjukkan mengikuti satu parameter kuantum ansatz, terus melacak keadaan di sepanjang setiap loop.

Terakhir, panel (e) menunjukkan fase terukur untuk loop yang mengandung perpotongan kerucut, sebagai fungsi dari jumlah titik yang kita gunakan untuk mendiskritisasi loop. Nilai $-1$ mewakili fase Berry $pi$ dan nilai $+1$ mewakili fase Berry $0$.
Panel ini menunjukkan bahwa $N=9$ poin, dan jumlah pembaruan parameter Newton-Raphson yang sesuai, cukup untuk menyelesaikan perpotongan kerucut.

Ringkasan populer

Dalam dekade terakhir, algoritma kuantum variasional (VQA) telah menjadi sorotan sebagai paradigma potensial untuk mengatasi masalah simulasi kuantum pada komputer kuantum skala kecil yang berisik. Persyaratan umum untuk hasil presisi tinggi sangat menghambat penerapan algoritma ini pada kimia komputasi. Mencapai presisi tinggi ini sangatlah mahal karena biaya pengambilan sampel, yang diperburuk oleh kebutuhan mitigasi kesalahan dan optimalisasi yang kompleks. Kami mengidentifikasi masalah dalam kimia kuantum yang dapat melewati persyaratan presisi tinggi, kami merancang algoritma untuk menyelesaikannya dan melakukan benchmark pada model molekul kecil.

Dalam pekerjaan kami, kami mengembangkan VQA yang mendeteksi keberadaan persimpangan berbentuk kerucut dengan melacak keadaan dasar di sekitar lingkaran dalam ruang koordinat nuklir. Persimpangan berbentuk kerucut memainkan peran penting dalam reaksi fotokimia, misalnya dalam proses penglihatan. Mengidentifikasi keberadaan perpotongan berbentuk kerucut dalam model molekul dapat menjadi langkah penting dalam memahami atau memprediksi sifat fotokimia suatu sistem.

Pertanyaan yang kami ajukan memiliki jawaban tersendiri (ya/tidak); ini menghilangkan persyaratan presisi tinggi. Selain itu, kami menyederhanakan masalah pengoptimalan dengan menggunakan pembaruan berbiaya tetap untuk melacak keadaan dasar secara kasar, hingga tingkat presisi yang diperlukan. Hal ini memungkinkan untuk membuktikan batasan biaya algoritme, yang jarang terjadi dalam konteks VQA.

Kami melakukan tolok ukur numerik pada algoritme, yang menunjukkan ketahanannya terhadap berbagai tingkat kebisingan pengambilan sampel. Kami merilis secara publik kode yang kami kembangkan untuk tugas ini, yang mencakup kerangka kerja sirkuit kuantum yang dioptimalkan orbital yang mendukung diferensiasi otomatis.

► data BibTeX

@article{Koridon2024hybridquantum, doi = {10.22331/q-2024-02-20-1259}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-02-20-1259}, title = {Hibrida algoritma kuantum untuk mendeteksi persimpangan berbentuk kerucut}, penulis = {Koridon, Emiel dan Fraxanet, Joana dan Dauphin, Alexandre dan Visscher, Lucas dan O'Brien, Thomas E. dan Polla, Stefano}, jurnal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, penerbit = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {8}, halaman = {1259}, bulan = feb, tahun = {2024 } }

► Referensi

[1] AK Geim dan KS Novoselov. Munculnya graphene. Bahan Alam, 6 (3): 183–191, Maret 2007. ISSN 1476-4660. 10.1038/nmat1849.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nmat1849

[2] Michael Victor Berry. Faktor fase kuantum yang menyertai perubahan adiabatik. Prosiding Royal Society of London. A. Ilmu Matematika dan Fisika, 392 (1802): 45–57, Maret 1984. 10.1098/rspa.1984.0023.
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.1984.0023

[3] Wolfgang Domcke, David Yarkony, dan Horst Köppel, editor. Persimpangan Kerucut: Teori, Komputasi dan Eksperimen. Nomor v. 17 Seri Lanjutan Kimia Fisika. Dunia Ilmiah, Singapura; Hackensack, NJ, 2011. ISBN 978-981-4313-44-5.

[4] David R. Yarkony. Kimia Kuantum Nonadiabatik—Dulu, Sekarang, dan Masa Depan. Ulasan Kimia, 112 (1): 481–498, Januari 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, dan Giulio Cerullo. Dinamika persimpangan berbentuk kerucut dari peristiwa fotoisomerisasi utama dalam penglihatan. Alam, 467 (7314): 440–443, September 2010. ISSN 1476-4687. 10.1038/alam09346.
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature09346

[6] Gloria Olaso-González, Manuela Merchán, dan Luis Serrano-Andrés. Transfer Elektron Sangat Cepat dalam Fotosintesis: Pengurangan Interaksi Pheophytin dan Quinone yang Dimediasi oleh Persimpangan Kerucut. Jurnal Kimia Fisika B, 110 (48): 24734–24739, Desember 2006. ISSN 1520-6106, 1520-5207. 10.1021/jp063915u.
https:///doi.org/10.1021/jp063915u

[7] Howard E Zimmerman. Diagram Korelasi Orbital Molekuler, Sistem Mobius, dan Faktor yang Mengontrol Reaksi Dasar dan Keadaan Tereksitasi. II. Jurnal 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, dan Michael A. Robb. Persimpangan permukaan energi potensial dalam fotokimia organik. Ulasan Masyarakat Kimia, 25 (5): 321–328, 1996. ISSN 0306-0012. 10.1039/cs9962500321.
https:///doi.org/10.1039/cs9962500321

[9] Leticia González, Daniel Escudero, dan Luis Serrano‐Andrés. Kemajuan dan Tantangan dalam Penghitungan Keadaan Tereksitasi Elektronik. ChemPhysChem, 13 (1): 28–51, 2012. ISSN 1439-4235. 10.1002/cphc.201100200.
https:///doi.org/10.1002/cphc.201100200

[10] Richard P.Feynman. Simulasi fisika dengan komputer. Jurnal Internasional Fisika Teoritis, 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, dan Martin Head-Gordon. Simulasi Perhitungan Kuantum Energi Molekuler. Sains, 309 (5741): 1704–1707, September 2005. 10.1126/science.1113479.
https:///doi.org/10.1126/science.1113479

[12] John Preskill. Komputasi Kuantum di era NISQ dan seterusnya. Quantum, 2: 79, Agustus 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, dan Jeremy L. O'Brien. Pemecah nilai eigen variasional pada prosesor kuantum fotonik. Komunikasi Alam, 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, dan Alán Aspuru-Guzik. Teori algoritma klasik kuantum hibrida variasional. Jurnal Fisika Baru, 18 (2): 023023, Februari 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, dan Matthias Troyer. Kemajuan menuju algoritma variasi kuantum praktis. Review Fisik 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, dan Hartmut Neven. Dataran tinggi tandus dalam lanskap pelatihan jaringan saraf kuantum. Komunikasi Alam, 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, dan Yuya O. Nakagawa. Menghitung kopling nonadiabatik dan fase berry dengan pemecah eigen kuantum variasional. Fis. Rev. Research, 3: 023244, Juni 2021. 10.1103/PhysRevResearch.3.023244.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.023244

[18] Xiao Xiao, JK Freericks, dan AF Kemper. Pengukuran topologi fungsi gelombang yang kuat pada komputer kuantum NISQ, 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, dan J. Fernández-Rossier. Estimasi fase berry dalam simulasi kuantum adiabatik berbasis gerbang. Fis. Rev.A, 101: 020302, Februari 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, dan RA Sack. Studi tentang efek Jahn-Teller.II. Masalah dinamis. Prosiding Royal Society of London. Seri A. Ilmu Matematika dan Fisika, 244 (1236): 1–16, Februari 1958. 10.1098/rspa.1958.0022.
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.1958.0022

[21] C. Alden Mead dan Donald G. Truhlar. Tentang penentuan fungsi gelombang gerak nuklir Born–Oppenheimer termasuk komplikasi akibat perpotongan kerucut dan inti identik. Jurnal Fisika Kimia, 70 (5): 2284–2296, Maret 1979. ISSN 0021-9606. 10.1063/1.437734.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.437734

[22] Ilya G. Ryabinkin, Loïc Joubert-Doriol, dan Artur F. Izmaylov. Efek Fase Geometris dalam Dinamika Nonadiabatik dekat Persimpangan Kerucut. Catatan Penelitian Kimia, 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, dan Kenneth R. Brown. Simulasi perpotongan kerucut dengan ion yang terperangkap, Februari 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, dan Ivan Kassal. Pengamatan langsung fase geometri dalam dinamika di sekitar persimpangan berbentuk kerucut. Kimia Alam, 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, dan Robert J. Schoelkopf. Pengamatan percabangan paket gelombang melalui persimpangan berbentuk kerucut yang direkayasa. Review Fisik X, 13 (1): 011008, Januari 2023. ISSN 2160-3308. 10.1103/PhysRevX.13.011008.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.13.011008

[26] Emiel Koridon dan Stefano Polla. auto_oo: kerangka kerja yang dapat dibedakan secara otomatis untuk algoritma kuantum variasional yang dioptimalkan orbital molekul. Zenodo, Februari 2024. URL https:///doi.org/10.5281/zenodo.10639817.
https: / / doi.org/ 10.5281 / zenodo.10639817

[27] E. Teller. Persimpangan Permukaan Potensial. Jurnal Kimia Fisika, 41 (1): 109–116, Januari 1937. ISSN 0092-7325. 10.1021/j150379a010.
https:///doi.org/10.1021/j150379a010

[28] G. Herzberg dan HC Longuet-Higgins. Persimpangan permukaan energi potensial dalam molekul poliatomik. Diskusi Masyarakat Faraday, 35 (0): 77–82, Januari 1963. ISSN 0366-9033. 10.1039/DF9633500077.
https:///doi.org/10.1039/DF9633500077

[29] Coba Helgaker, Poul Jørgensen, dan Jeppe Olsen. Teori Struktur Elektronik Molekuler. Wiley, edisi pertama, Agustus 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, dan WC Nieuwpoort. Pendekatan non-ortogonal untuk mempelajari interaksi magnetik. Fisika Molekuler, 101 (1-2): 233–240, Januari 2003. ISSN 0026-8976. 10.1080/0026897021000035205.
https: / / doi.org/ 10.1080 / 0026897021000035205

[31] Valera Veryazov, Per Åke Malmqvist, dan Björn O. Roos. Bagaimana cara memilih ruang aktif untuk kimia kuantum multikonfigurasi? Jurnal Internasional Kimia Kuantum, 111 (13): 3329–3338, 2011. ISSN 1097-461X. 10.1002/qua.23068.
https: / / doi.org/ 10.1002 / qua.23068

[32] David R. Yarkony. Persimpangan berbentuk kerucut yang kejam. Ulasan Fisika Modern, 68 (4): 985–1013, Oktober 1996. 10.1103/RevModPhys.68.985.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.68.985

[33] C.Alden Mead. Efek molekuler Aharonov—Bohm dalam keadaan terikat. Fisika Kimia, 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, dan Donny Greenberg. Meningkatkan Variational Quantum Eigensolver Menggunakan Variational Adiabatic Quantum Computing. Transaksi ACM pada Komputasi Kuantum, 3 (1): 1:1–1:20, Januari 2022. ISSN 2643-6809. 10.1145/3479197.
https: / / doi.org/ 10.1145 / 3479197

[35] C.Alden Mead. Aturan “noncrossing” untuk permukaan energi potensial elektronik: Peran invarian pembalikan waktu. Jurnal Fisika Kimia, 70 (5): 2276–2283, Maret 1979. ISSN 0021-9606. 10.1063/1.437733.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.437733

[36] Rodney J. Bartlett, Stanislaw A. Kucharski, dan Jozef Noga. Alternatif cluster berpasangan ansätze II. Metode cluster berpasangan kesatuan. Surat Fisika Kimia, 155 (1): 133–140, Februari 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, dan Alán Aspuru-Guzik. Strategi untuk komputasi kuantum energi molekuler menggunakan ansatz cluster berpasangan kesatuan. Sains dan Teknologi Kuantum, 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, dan Robert M. Parrish. Lokal, ekspresif, pelestarian bilangan kuantum vqe ansatze untuk sistem fermionik. Jurnal Fisika Baru, 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, dan Nathan Killoran. Mengevaluasi gradien analitik pada perangkat keras kuantum. Review Fisik A, 99 (3): 032331, Maret 2019. ISSN 2469-9926, 2469-9934. 10.1103/PhysRevA.99.032331.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.032331

[40] Hans Jorgen Aa. Jensen dan Poul Jorgensen. Pendekatan langsung terhadap perhitungan MCSCF orde kedua menggunakan skema optimasi norma yang diperluas. Jurnal Fisika Kimia, 80 (3): 1204–1214, Februari 1984. ISSN 0021-9606. 10.1063/1.446797.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.446797

[41] Benyamin Helmich-Paris. Implementasi Hessian yang ditambah wilayah kepercayaan untuk metode Hartree – Fock dan Kohn – Sham yang terbatas dan tidak terbatas. Jurnal Fisika Kimia, 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, dan Ryan Babbush. Mitigasi Kesalahan melalui Estimasi Fase Terverifikasi. PRX Quantum, 2 (2), oktober 2021. 10.1103/prxquantum.2.020317.
https: / / doi.org/ 10.1103 / prxquantum.2.020317

[43] Stefano Polla, Gian-Luca R. Anselmetti, dan Thomas E. O'Brien. Mengoptimalkan informasi yang diekstraksi dengan pengukuran qubit tunggal. Tinjauan Fisik A, 108 (1): 012403, Juli 2023. 10.1103/PhysRevA.108.012403.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.108.012403

[44] Jorge Nocedal dan Stephen J.Wright. Optimasi Numerik. Seri Springer dalam Riset Operasi. Springer, New York, edisi ke-2, 2006. ISBN 978-0-387-30303-1.

[45] Eugene P.Wigner. Vektor Karakteristik Matriks Berbatas Dengan Dimensi Tak Terbatas. Sejarah Matematika, 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, dan Lucas Visscher. Algoritma klasik kuantum-klasik hibrid yang dioptimalkan orbital rata-rata keadaan untuk deskripsi demokratis keadaan dasar dan keadaan tereksitasi. Sains dan Teknologi Quantum, 6 (2): 024004, Januari 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, dan Lucas Visscher. Kopling dan gradien nonadiabatik analitik dalam pemecah eigen kuantum variasional orbital rata-rata yang dioptimalkan. Jurnal Teori dan Komputasi Kimia, 18 (2): 776–794, 2022. 10.1021/acs.jctc.1c00995. PMID: 35029988.
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.jctc.1c00995

[48] Per‐Olov Löwdin. Tentang masalah non-ortogonalitas yang berhubungan dengan penggunaan fungsi gelombang atom dalam teori molekul dan kristal. Jurnal Fisika Kimia, 18 (3): 365–375, 1950. 10.1063/1.1747632.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.1747632

[49] Xavier Bonet-Monroig, Ryan Babbush, dan Thomas E. O'Brien. Penjadwalan Pengukuran yang Hampir Optimal untuk Tomografi Parsial Keadaan Kuantum. Tinjauan Fisik 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, dan Matthias Troyer. Komputasi kuantum meningkatkan katalisis komputasi. Penelitian Tinjauan Fisik, 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, dan Robert M. Parrish. Diagonalisasi Filter Kuantum dengan Hamiltonian Faktor Ganda Terkompresi. PRX Quantum, 2 (4): 040352, Desember 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, dan Adam Zalcman. Hartree-Fock pada komputer kuantum qubit superkonduktor. Sains, 369 (6507): 1084–1089, Agustus 2020. ISSN 0036-8075. 10.1126/science.abb9811.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.abb9811

[53] Patrick Huembeli dan Alexandre Dauphin. Mengkarakterisasi lanskap kerugian sirkuit kuantum variasional. Sains dan Teknologi Quantum, 6 (2): 025011, Februari 2021. ISSN 2058-9565. 10.1088/2058-9565/abdbc9.
https:///doi.org/10.1088/2058-9565/abdbc9

[54] Hirotoshi Hirai. Simulasi dinamika molekul keadaan tereksitasi berdasarkan algoritma kuantum variasional, November 2022. URL https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.02302.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2211.02302

[55] Vlasta Bonačić-Koutecký dan Josef Michl. Isomerisasi fotokimiasyn-anti basa Schiff: Deskripsi dua dimensi dari perpotongan kerucut dalam formaldimina. 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. Sifat peristiwa fotokimia utama pada rhodopsin dan bacteriorhodopsin. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergi, 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. Mekanisme Pemicu dan Amplifikasi dalam Fototransduksi Visual. Tinjauan Tahunan Biofisika dan Kimia Biofisika, 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, Wisnu 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 , Taman Chae-Yeun, 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, dan Nathan Killoran. PennyLane: Diferensiasi otomatis komputasi kuantum-klasik hibrid, 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, dan Garnet Kin-Lic Chan. Perkembangan terkini dalam paket program PySCF. Jurnal Fisika Kimia, 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, dan Ryan Babbush. Pengukuran yang efisien dan tahan kebisingan untuk kimia kuantum pada komputer kuantum jangka pendek. npj Informasi Kuantum, 7 (1): 1–9, Februari 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, dan Akimasa Miyake. Tomografi parsial fermionik melalui bayangan klasik. Surat Tinjauan Fisik, 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, dan Artur F. Izmaylov. Meningkatkan pengukuran kuantum dengan memperkenalkan produk Pauli “hantu”. Jurnal Teori dan Komputasi Kimia, 18 (12): 7394–7402, Desember 2022. ISSN 1549-9618, 1549-9626. 10.1021/acs.jctc.2c00837.
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.jctc.2c00837

[63] Alexander Gresch dan Martin Kliesch. Estimasi energi yang terjamin efisien dari banyak benda kuantum Hamilton menggunakan 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, dan Lucas Visscher. Transformasi orbital untuk mereduksi 1-norma struktur elektronik hamiltonian untuk aplikasi komputasi kuantum. Fis. Rev. Res., 3: 033127, Agustus 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, dan Robert M. Parrish. Gradien Nuklir Analitik Kuantum Efisien dengan Faktorisasi Ganda, 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, dan Cedric Yen-Yu Lin. Aturan pergeseran parameter umum untuk gradien kuantum. Quantum, 6: 677, Maret 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, dan Jarrod McClean. Penerapan batasan marginal fermionik pada algoritma kuantum hibrid. Jurnal Fisika Baru, 20 (5): 053020, Mei 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, dan Giuseppe Carleo. Gradien Alam Kuantum. Kuantum, 4: 269, Mei 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. Informasi Fisher dalam Aplikasi Kuantum Skala Menengah yang Bising. Kuantum, 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. Gradien Alami Bekerja Efisien dalam Pembelajaran. Komputasi Neural, 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, dan James Stokes. Metrik Fisher-Rao, Geometri, dan Kompleksitas Jaringan Syaraf Tiruan, Februari 2019. URL https://doi.org/10.48550/arXiv.1711.01530.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.1711.01530

[72] János K. Asóth, László Oroszlány, dan András Pályi. Kursus singkat tentang isolator topologi: struktur pita dan keadaan tepi dalam satu dan dua dimensi. Springer, 2016. ISBN 9783319256078 9783319256054.

[73] J.Zak. Fase Berry untuk pita energi pada benda padat. Fis. Pendeta Lett., 62: 2747–2750, Juni 1989. 10.1103/PhysRevLett.62.2747.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.62.2747

[74] Yasuhiro Hatsugai. Fase berry terkuantisasi sebagai parameter tatanan lokal cairan kuantum. Jurnal Masyarakat Fisik Jepang, 75 (12): 123601, 2006. 10.1143/JPSJ.75.123601.
https: / / doi.org/ 10.1143 / JPSJ.75.123601

[75] Takahiro Fukui, Yasuhiro Hatsugai, dan Hiroshi Suzuki. Nomor Chern di zona brillouin terdiskritisasi: Metode penghitungan konduktansi aula (spin) yang efisien. Jurnal Masyarakat Fisik Jepang, 74 (6): 1674–1677, 2005. 10.1143/JPSJ.74.1674.
https: / / doi.org/ 10.1143 / JPSJ.74.1674

[76] Shiing-shen Chern. Kelas Karakteristik Manifold Hermitian. Sejarah Matematika, 47 (1): 85–121, 1946. ISSN 0003-486X. 10.2307/1969037.
https: / / doi.org/ 10.2307 / 1969037

[77] Roberta Citro dan Monika Aidelsburger. Pemompaan dan topologi tanpa henti. Tinjauan Alam Fisika, 5 (2): 87–101, Januari 2023. ISSN 2522-5820. 10.1038/s42254-022-00545-0.
https://doi.org/10.1038/s42254-022-00545-0

[78] DJ Tanpamu. Kondisi stabilitas dan rotasi nuklir dalam teori Hartree-Fock. Fisika Nuklir, 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

Dikutip oleh

[1] Kumar JB Ghosh dan Sumit Ghosh, “Menjelajahi konfigurasi eksotik dengan fitur anomali dengan pembelajaran mendalam: Penerapan deteksi anomali hibrida klasik dan kuantum-klasik”, Ulasan Fisik B 108 16, 165408 (2023).

Kutipan di atas berasal dari SAO / NASA ADS (terakhir berhasil diperbarui, 2024-02-20 14:35:39). Daftar ini mungkin tidak lengkap karena tidak semua penerbit menyediakan data kutipan yang cocok dan lengkap.

Tidak dapat mengambil Crossref dikutip oleh data selama upaya terakhir 2024-02-20 14:35:38: Tidak dapat mengambil data yang dikutip oleh untuk 10.22331 / q-2024-02-20-1259 dari Crossref. Ini normal jika DOI terdaftar baru-baru ini.

Makalah ini diterbitkan dalam Quantum di bawah Creative Commons Attribution 4.0 Internasional (CC BY 4.0) lisensi. Hak cipta tetap berada pada pemegang hak cipta asli seperti penulis atau lembaganya.

Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
Sumber: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-02-20-1259/

Stempel Waktu: Februari 20, 2024

Stempel Waktu: Februari 6, 2024

Algoritme kuantum hibrid untuk mendeteksi persimpangan berbentuk kerucut

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Abstrak

Ringkasan populer

► data BibTeX

► Referensi

Dikutip oleh

Lebih dari Jurnal Kuantum

Korelasi dalam tipikal dan solusi afirmatif untuk dugaan entropi katalitik yang tepat

Kuantifikasi sumber daya berbasis jarak untuk rangkaian pengukuran kuantum

Optimalisasi Kuantum Paritas: Tolok Ukur

Kode LDPC kuantum yang disesuaikan dengan bias

Metode Titik Interior Kuantum untuk Optimasi Semidefinite

Ekstraksi ergotropi: energi bebas terikat dan aplikasi untuk mesin siklus terbuka

Dari Disipasi Non-Markovian hingga Kontrol Spatiotemporal Perangkat Nano Kuantum

Simetri meningkatkan pemecah eigen spin kuantum variasional

Menghitung kode stabilizer untuk dimensi sewenang-wenang

Desain keadaan kuantum yang muncul dan biunitaritas dalam dinamika sirkuit kesatuan ganda

Rekayasa terbalik dari transfer keadaan cepat di antara osilator yang digabungkan

Tentang Kami

Pencarian Vertikal & Ai

Platform

Tetap Berhubung

Akun