Вариационный квантовый собственный решатель спинов с улучшенной симметрией

Вариационный квантовый собственный решатель спинов с улучшенной симметрией

Улучшенный симметрией вариационный решатель собственных квантовых спинов PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальный поиск. Ай.

Чуфан Лю1, Сюшэн Сюй2, Ман-Хонг Юнг2,3,4и Аболфазл Баят1

1Институт фундаментальных и пограничных наук, Университет электронных наук и технологий Китая, Чэнду 610051, Китай
2ЦНИИ, 2012 Labs, Huawei Technologies
3Кафедра физики Южного университета науки и технологии, Шэньчжэнь 518055, Китай
4Шэньчжэньский институт квантовой науки и техники, Южный научно-технический университет, Шэньчжэнь 518055, Китай

Находите эту статью интересной или хотите обсудить? Scite или оставить комментарий на SciRate.

Абстрактные

Вариационные квантово-классические алгоритмы являются наиболее многообещающим подходом для достижения квантового преимущества на краткосрочных квантовых симуляторах. Среди этих методов большое внимание в последние годы привлек вариационный квантовый собственный решатель. Хотя он очень эффективен для моделирования основного состояния систем многих тел, его обобщение на возбужденные состояния требует больших ресурсов. Здесь мы показываем, что эту проблему можно значительно улучшить, используя симметрии гамильтониана. Улучшение еще более эффективно для собственных состояний с более высокой энергией. Введем два метода учета симметрий. В первом подходе, называемом аппаратным сохранением симметрии, все симметрии учитываются при проектировании схемы. Во втором подходе функция стоимости обновляется, чтобы включить симметрии. Подход с сохранением аппаратной симметрии действительно превосходит второй подход. Однако интеграция всех симметрий в конструкцию схемы может быть чрезвычайно сложной задачей. Поэтому мы вводим гибридный метод сохранения симметрии, в котором симметрии разделены между схемой и классической функцией стоимости. Это позволяет использовать преимущества симметрии, избегая сложных схемотехнических решений.

Квантовые симуляторы быстро появляются на различных физических платформах. Однако нынешние шумные симуляторы Intermediate-Scale Quantum (NISQ) страдают от несовершенной инициализации, шумной работы и ошибочного считывания. Вариационные квантовые алгоритмы были предложены как наиболее многообещающий подход для достижения квантового преимущества на устройствах NISQ. В этих алгоритмах сложность разделена между параметризованным квантовым симулятором и классическим оптимизатором для оптимизации параметров схемы. Следовательно, в вариационных квантовых алгоритмах мы имеем дело как с квантовыми, так и с классическими ресурсами, и для обоих из них мы должны быть эффективными. Здесь мы сосредоточимся на алгоритме Variational Quantum Eigensolver (VQE), который был разработан для вариационного создания низкоэнергетических собственных состояний системы многих тел на квантовом симуляторе. Мы используем симметрию системы для повышения эффективности использования ресурсов в алгоритме VQE. Исследуются два метода: (i) включение симметрий в конструкцию схемы, которая естественным образом генерирует квантовые состояния с желаемой симметрией; и (ii) добавление дополнительных членов к функции стоимости, чтобы наказать квантовые состояния без соответствующей симметрии. Благодаря обширному анализу мы показываем, что первый подход гораздо более эффективен в отношении ресурсов как в отношении квантовых, так и классических ресурсов. В реалистичных сценариях может потребоваться использование гибридной схемы, в которой некоторые симметрии включены в аппаратное обеспечение, а некоторые настраиваются с помощью функции стоимости.

► Данные BibTeX

► Рекомендации

[1] Кристиан Кокаил, Кристин Майер, Рик ван Бийнен, Тифф Бриджес, Маной К. Джоши, Петар Юрчевич, Кристин А. Мущик, Пьетро Сильви, Райнер Блатт, Кристиан Ф. Рус и др. «Самопроверяющееся вариационное квантовое моделирование решетчатых моделей». Природа 569, 355–360 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-1177-4

[2] Алан Аспуру-Гузик, Энтони Д. Дутой, Питер Дж. Лав и Мартин Хед-Гордон. «Смоделированное квантовое вычисление молекулярной энергии». Наука 309, 1704–1707 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1113479

[3] Трюгве Хельгакер, Пол Йоргенсен и Йеппе Олсен. «Молекулярная теория электронной структуры». Джон Вили и сыновья, ООО (2013).
https: / / doi.org/ 10.1002 / 9781119019572

[4] Роман Орус, Самуэль Мюгель и Энрике Лизасо. «Квантовые вычисления для финансов: обзор и перспективы». Обзоры по физике 4, 100028 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.revip.2019.100028

[5] Патрик Ребентрост, Браджеш Гупт и Томас Р. Бромли. «Квантовые вычислительные финансы: ценообразование производных финансовых инструментов по методу Монте-Карло». физ. Ред. А 98, 022321 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.98.022321

[6] Даниэль Дж. Эггер, Клаудио Гамбелла, Якуб Маречек, Скотт Макфаддин, Мартин Мевиссен, Руди Рэймонд, Андреа Симонетто, Стефан Вернер и Елена Индурайн. «Квантовые вычисления для финансов: состояние дел и перспективы на будущее». Транзакции IEEE по квантовой инженерии (2020 г.).
https: / / doi.org/ 10.1109 / tqe.2020.3030314

[7] Пранджал Бордиа, Хенрик Люшен, Себастьян Шерг, Саранг Гопалакришнан, Майкл Кнап, Ульрих Шнайдер и Иммануэль Блох. «Исследование медленной релаксации и локализации многих тел в двумерных квазипериодических системах». физ. Ред. X 7, 041047 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevx.7.041047

[8] Майкл Шрайбер, Шон С. Ходжман, Пранджал Бордиа, Хенрик П. Люшен, Марк Х. Фишер, Ронен Воск, Эхуд Альтман, Ульрих Шнайдер и Иммануэль Блох. «Наблюдение многочастичной локализации взаимодействующих фермионов в квазислучайной оптической решетке». Наука 349, 842–845 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aaa7432

[9] Кристиан Гросс и Иммануэль Блох. «Квантовое моделирование с ультрахолодными атомами в оптических решетках». Наука 357, 995–1001 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.aal3837

[10] Корнелиус Хемпель, Кристин Майер, Джонатан Ромеро, Джаррод МакКлин, Томас Монц, Хенг Шен, Петар Юрчевич, Бен П. Ланьон, Питер Лав, Райан Баббуш и др. «Квантово-химические расчеты на квантовом симуляторе захваченных ионов». физ. Ред. X 8, 031022 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.031022

[11] Бен П. Ланьон, Корнелиус Хемпель, Даниэль Нигг, Маркус Мюллер, Рене Герритсма, Ф. Церингер, Филипп Шиндлер, Хулио Т. Баррейро, Маркус Рамбах, Герхард Кирхмайр и др. «Универсальное цифровое квантовое моделирование с захваченными ионами». Наука 334, 57–61 (2011).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1208001

[12] Алан Аспуру-Гузик и Филип Вальтер. «Фотонные квантовые симуляторы». Нац. физ. 8, 285–291 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2253

[13] Jianwei Wang, Fabio Sciarrino, Anthony Laing и Mark G Thompson. «Интегральные фотонные квантовые технологии». Нац. Фотоника 14, 273–284 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41566-019-0532-1

[14] Тойво Хенсгенс, Такафуми Фудзита, Лоренс Янссен, Сяо Ли, Си Джей Ван Дипен, Кристиан Райхл, Вернер Вегшайдер, С. Дас Сарма и Ливен М.К. Вандерсипен. «Квантовое моделирование модели Ферми-Хаббарда с использованием массива полупроводниковых квантовых точек». Природа 548, 70–73 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature23022

[15] Дж. Салфи, Дж. А. Мол, Р. Рахман, Г. Климек, М. Ю. Симмонс, Л. С. Л. Холленберг и С. Рогге. «Квантовое моделирование модели Хаббарда с легирующими атомами в кремнии». Нац. коммун. 7, 1–6 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms11342

[16] Фрэнк Аруте, Кунал Арья, Райан Бэббуш, Дэйв Бэкон, Джозеф С. Бардин, Рами Барендс, Серхио Бойшо, Майкл Бротон, Боб Б. Бакли, Дэвид А. Бьюэлл и др. «Хартри-фок на квантовом компьютере со сверхпроводящим кубитом». Наука 369, 1084–1089 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.abb9811

[17] Рами Барендс, Алиреза Шабани, Лукас Ламата, Джулиан Келли, Антонио Меццакапо, Урци Лас Эрас, Райан Баббуш, Остин Дж. Фаулер, Брукс Кэмпбелл, Ю Чен и др. «Оцифрованные адиабатические квантовые вычисления со сверхпроводящей схемой». Природа 534, 222–226 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature17658

[18] Джон Прескилл. «Квантовые вычисления в эпоху ниск и после». Квант 2, 79 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2018-08-06-79

[19] Кишор Бхарти, Альба Сервера-Лиерта, Тхи Ха Чжо, Тобиас Хауг, Самнер Альперин-Леа, Абхинав Ананд, Матиас Дегроот, Германни Хеймонен, Якоб С. Коттманн, Тим Менке, Вай-Кеонг Мок, Сукин Сим, Леонг-Чуан Квек, и Алан Аспуру-Гузик. «Шумные квантовые алгоритмы среднего масштаба». Преподобный Мод. физ. 94 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / revmodphys.94.015004

[20] Альберто Перуццо, Джаррод МакКлин, Питер Шадболт, Ман-Хонг Юнг, Сяо-Ци Чжоу, Питер Дж. Лав, Алан Аспуру-Гузик и Джереми Л. О'Брайен. «Вариационный решатель собственных значений на фотонном квантовом процессоре». Нац. коммун. 5, 1–7 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms5213

[21] Марко Сересо, Эндрю Аррасмит, Райан Бэббуш, Саймон С. Бенджамин, Сугуру Эндо, Кейсуке Фуджи, Джаррод Р. МакКлин, Косуке Митараи, Сяо Юань, Лукаш Чинчио и др. «Вариационные квантовые алгоритмы». Нац. Rev Phys.Pages 1–20 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42254-021-00348-9

[22] Джаррод Р. МакКлин, Джонатан Ромеро, Райан Баббуш и Алан Аспуру-Гузик. «Теория вариационных гибридных квантово-классических алгоритмов». New J. Phys. 18, 023023 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​18/​2/​023023

[23] Сяо Юань, Сугуру Эндо, Ци Чжао, Ин Ли и Саймон С. Бенджамин. «Теория вариационного квантового моделирования». Квант 3, 191 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-10-07-191

[24] Тао Синь, Синьфан Не, Сянюй Конг, Цзинвэй Вэнь, Давэй Лу и Цзюнь Ли. «Квантовая томография чистого состояния вариационным гибридным квантово-классическим методом». физ. Приложение № 13, 024013 (2020 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevApplied.13.024013

[25] Джейкоб Биамонте, Питер Виттек, Никола Панкотти, Патрик Ребентрост, Натан Виб и Сет Ллойд. «Квантовое машинное обучение». Природа 549, 195–202 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature23474

[26] Шринивасан Аруначалам и Рональд де Вольф. «Обзор теории квантового обучения» (2017). архив: 1701.06806.
Arxiv: 1701.06806

[27] Карло Чилиберто, Марк Хербстер, Алессандро Давиде Ялонго, Массимилиано Понтиль, Андреа Роккетто, Симона Северини и Леонард Воссниг. «Квантовое машинное обучение: классический взгляд». Труды Королевского общества A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 474, 20170551 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1098 / rspa.2017.0551

[28] Ведран Дунько и Ханс Дж. Бригель. «Машинное обучение и искусственный интеллект в квантовой области: обзор последних достижений». Отчеты о прогрессе в физике 81, 074001 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1361-6633 / aab406

[29] Эдвард Фархи и Хартмут Невен. «Классификация с помощью квантовых нейронных сетей на процессорах ближайшего времени» (2018). архив: 1802.06002.
Arxiv: 1802.06002

[30] Мария Шульд и Натан Киллоран. «Квантовое машинное обучение в гильбертовых пространствах признаков». физ. Преподобный Летт. 122, 040504 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.122.040504

[31] Эдвард Фархи, Джеффри Голдстоун и Сэм Гутманн. «Алгоритм квантовой приближенной оптимизации» (2014). архив: 1411.4028.
Arxiv: 1411.4028

[32] Сергей Бравый, Александр Клиш, Роберт Кениг и Юджин Танг. «Препятствия для вариационной квантовой оптимизации из-за защиты симметрии». физ. Преподобный Летт. 125, 260505 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.125.260505

[33] Кристина Кирстойу, Зои Холмс, Джозеф Иосуэ, Лукаш Чинчио, Патрик Джей Коулз и Эндрю Сорнборгер. «Вариационная быстрая перемотка вперед для квантового моделирования за пределами времени когерентности». Npj Квантовая инф. 6, 1–10 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-020-00302-0

[34] Джо Гиббс, Кейтлин Гили, Зои Холмс, Бенджамин Коммо, Эндрю Аррасмит, Лукаш Чинчио, Патрик Дж. Коулз и Эндрю Сорнборгер. «Долговременное моделирование с высокой точностью на квантовом оборудовании» (2021). архив: 2102.04313.
Arxiv: 2102.04313

[35] Сэм МакАрдл, Тайсон Джонс, Сугуру Эндо, Ин Ли, Саймон Си Бенджамин и Сяо Юань. «Квантовое моделирование эволюции мнимого времени на основе вариационного анзаца». Npj Квантовая инф. 5, 1–6 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-019-0187-2

[36] Кентаро Хейя, Кен М Наканиши, Косуке Митараи и Кейсуке Фуджи. «Подпространственный вариационный квантовый симулятор» (2019). архив: 1904.08566.
Arxiv: 1904.08566

[37] Джунсук Ху, Сара Мостаме, Такатоши Фудзита, Ман-Хонг Юнг и Алан Аспуру-Гузик. «Линейно-алгебраическое преобразование ванны для моделирования сложных открытых квантовых систем». New J. Phys. 16, 123008 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​16/​12/​123008

[38] Цзысюань Ху, Жунсинь Ся и Сэйбер Кайс. «Квантовый алгоритм для развития открытой квантовой динамики на квантовых вычислительных устройствах». науч. Отчет 10, 1–9 (2020).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1038 / s41598-020-60321-х

[39] Сугуру Эндо, Цзиньчжао Сун, Ин Ли, Саймон Си Бенджамин и Сяо Юань. «Вариационное квантовое моделирование общих процессов». физ. Преподобный Летт. 125, 010501 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.125.010501

[40] Тобиас Хауг и Кишор Бхарти. «Обобщенный квантовый симулятор» (2020). архив: 2011.14737.
Arxiv: 2011.14737

[41] Йоханнес Якоб Мейер, Йоханнес Боррегард и Йенс Эйзерт. «Вариационный набор инструментов для квантовой многопараметрической оценки». Npj Квантовая инф. 7, 1–5 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-021-00425-й

[42] Йоханнес Якоб Мейер. «Информация Фишера в зашумленных квантовых приложениях среднего масштаба». Квант 5, 539 (2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-09-09-539

[43] Джейкоб Л. Бекки, М. Сересо, Акира Соне и Патрик Дж. Коулз. «Вариационный квантовый алгоритм для оценки квантовой информации Фишера». физ. Преподобный Рез. 4 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1103 / Physrevresearch.4.013083

[44] Рафаэль Каубрюггер, Пьетро Сильви, Кристиан Кокаил, Рик ван Бийнен, Ана Мария Рей, Джун Йе, Адам М. Кауфман и Питер Золлер. «Алгоритмы вариационного сжатия спина на программируемых квантовых датчиках». физ. Преподобный Летт. 123, 260505 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.123.260505

[45] Балинт Кочор, Сугуру Эндо, Тайсон Джонс, Юитиро Мацудзаки и Саймон Бенджамин. «Квантовая метрология вариационного состояния». New J. Phys. 22, 083038 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / ab965e

[46] Зики Ма, Пранав Гокхале, Тянь-Син Чжэн, Сиси Чжоу, Сяофей Юй, Лян Цзян, Питер Маурер и Фредерик Т. Чонг. «Адаптивное обучение схем для квантовой метрологии». В 2021 году состоится Международная конференция IEEE по квантовым вычислениям и инженерии (QCE). ИИЭР (2021 г.).

[47] Тобиас Хауг и М.С. Ким. «Естественная параметризованная квантовая схема». физ. Ред. А 106, 052611 (2022 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.106.052611

[48] Чансу Цао, Цзяци Ху, Венган Чжан, Сюшэн Сюй, Дэчин Чен, Фань Юй, Цзюнь Ли, Ханши Ху, Диншунь Лв и Ман-Хонг Юнг. «На пути к более масштабному молекулярному моделированию на квантовом компьютере: системы до 28 кубитов, ускоренные за счет симметрии точечной группы» (2021 г.). архив: 2109.02110.
Arxiv: 2109.02110

[49] Абхинав Кандала, Антонио Меццакапо, Кристан Темме, Майка Такита, Маркус Бринк, Джерри М. Чоу и Джей М. Гамбетта. «Аппаратно-эффективный вариационный квантовый решатель для малых молекул и квантовых магнитов». Природа 549, 242–246 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature23879

[50] Юнсон Нам, Джво-Си Чен, Нил С. Писенти, Кеннет Райт, Конор Делани, Дмитрий Маслов, Кеннет Р. Браун, Стюарт Аллен, Джейсон М. Амини, Джоэл Аписдорф и др. «Оценка энергии основного состояния молекулы воды на квантовом компьютере с захваченными ионами». Npj Квантовая инф. 6, 1–6 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-020-0259-3

[51] Карлос Браво-Прието, Хосеп Лумбрерас-Сарапико, Лука Тальякоццо и Хосе И. Латорре. «Масштабирование глубины вариационной квантовой схемы для систем с конденсированным состоянием». Квант 4, 272 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-05-28-272

[52] Чуфан Лю, Виктор Монтенегро и Аболфазл Баят. «Ускоренные вариационные алгоритмы для цифрового квантового моделирования основных состояний многих тел». Квант 4, 324 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-09-16-324

[53] Алексей Уваров, Джейкоб Д. Биамонте и Дмитрий Юдин. «Вариационный квантовый собственный решатель для фрустрированных квантовых систем». физ. Ред. B 102, 075104 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevb.102.075104

[54] Кен Н. Окада, Кейта Осаки, Косукэ Митараи и Кейсуке Фуджи. «Идентификация топологических фаз с использованием классически оптимизированного вариационного квантового решателя» (2022). архив: 2202.02909.
Arxiv: 2202.02909

[55] Мин-Чэн Чен, Мин Гонг, Сяоси Сюй, Сяо Юань, Цзянь-Вэнь Ван, Цань Ван, Чонг Ин, Цзинь Линь, Ю Сюй, Юлинь Ву и др. «Демонстрация адиабатических вариационных квантовых вычислений со сверхпроводящим квантовым сопроцессором». физ. Преподобный Летт. 125, 180501 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.125.180501

[56] Мэтью П. Харриган, Кевин Дж. Сунг, Мэтью Нили, Кевин Дж. Сатцингер, Фрэнк Аруте, Кунал Арья, Хуан Аталая, Джозеф С. Бардин, Рами Барендс, Серхио Бойшо и др. «Квантовая приближенная оптимизация задач непланарного графа на планарном сверхпроводящем процессоре». Нац. физ. 17, 332–336 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41567-020-01105-й

[57] Гвидо Пагано, Анируддха Бапат, Патрик Беккер, Кэтрин С. Коллинз, Аринджой Де, Пол В. Хесс, Харви Б. Каплан, Антонис Киприанидис, Вен Лин Тан, Кристофер Болдуин и др. «Квантовая приближенная оптимизация модели Изинга дальнего действия с квантовым симулятором захваченных ионов». Труды Национальной академии наук 117, 25396–25401 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.2006373117

[58] Эндрю Чжао, Эндрю Трантер, Уильям М. Кирби, Шу Фэй Унг, Акимаса Мияке и Питер Дж. Лав. «Уменьшение измерения в вариационных квантовых алгоритмах». физ. Ред. А 101, 062322 (2020 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.101.062322

[59] Артур Ф. Измайлов, Цзы-Цзин Йен, Роберт А. Ланг и Владислав Вертелецкий. «Подход к унитарному разбиению к проблеме измерения в вариационном квантовом методе собственных решателей». Дж. Хим. Теория вычисл. 16, 190–195 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.jctc.9b00791

[60] Владислав Вертелецкий, Цзы-Цзин Йен и Артур Ф. Измайлов. «Оптимизация измерений в вариационном квантовом собственном решателе с использованием минимального кликового покрытия». Дж. Хим. физ. 152, 124114 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.5141458

[61] Пранав Гокхале, Оливия Ангиули, Юншан Дин, Кайвен Гуй, Тиг Томеш, Мартин Сучара, Маргарет Мартоноси и Фредерик Т. Чонг. “Стоимость измерения $o(n^3)$ для вариационного квантового метода собственных вычислений на молекулярных гамильтонианах”. IEEE Transactions on Quantum Engineering 1, 1–24 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1109 / TQE.2020.3035814

[62] Алексис Ралли, Питер Дж. Лав, Эндрю Трантер и Питер В. Ковени. «Реализация сокращения измерений для вариационного квантового решателя собственных чисел». физ. Преподобный Рез. 3, 033195 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / Physrevresearch.3.033195

[63] Барнаби ван Страатен и Балинт Кочор. «Стоимость измерения вариационных квантовых алгоритмов с учетом метрик». PRX Quantum 2, 030324 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / prxquantum.2.030324

[64] Эдвард Грант, Леонард Воссниг, Матеуш Осташевский и Марчелло Бенедетти. «Стратегия инициализации для устранения бесплодных плато в параметризованных квантовых схемах». Квант 3, 214 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-12-09-214

[65] Тайлер Волкофф и Патрик Джей Коулз. «Большие градиенты через корреляцию в случайных параметризованных квантовых схемах». Квантовая наука. Технол. 6, 025008 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 2058-9565 / abd891

[66] Джеймс Стоукс, Джош Изаак, Натан Киллоран и Джузеппе Карлео. «Квантовый природный градиент». Квант 4, 269 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-05-25-269

[67] Сами Хайри, Руслан Шайдулин, Лукаш Чинчо, Юрий Алексеев и Прасанна Балапракаш. «Учимся оптимизировать вариационные квантовые схемы для решения комбинаторных задач». Материалы конференции AAAI по искусственному интеллекту 34, 2367–2375 (2020 г.).
https: / / doi.org/ 10.1609 / aaai.v34i03.5616

[68] Андраш Гильен, Шринивасан Аруначалам и Натан Вибе. «Оптимизация алгоритмов квантовой оптимизации за счет более быстрого вычисления квантового градиента». В материалах тридцатого ежегодного симпозиума ACM-SIAM по дискретным алгоритмам. Страницы 1425–1444. Общество промышленной и прикладной математики (2019).
https: / / doi.org/ 10.1137 / 1.9781611975482.87

[69] Матеуш Осташевски, Леа М. Тренквальдер, Войцех Масарчик, Элеонора Шерри и Ведран Дунько. «Обучение с подкреплением для оптимизации вариационных архитектур квантовых схем» (2021). архив: 2103.16089.
Arxiv: 2103.16089

[70] Мохаммад Пирхушьяран и Тамас Терлаки. «Поиск квантовой схемы» (2020). архив: 2012.04046.
Arxiv: 2012.04046

[71] Томас Фёзель, Мерфи Юежен Ню, Флориан Марквардт и Ли Ли. «Квантовая оптимизация схемы с глубоким обучением с подкреплением» (2021). архив: 2103.07585.
Arxiv: 2103.07585

[72] Артур Г. Рэттью, Шаохан Ху, Марко Пистойя, Ричард Чен и Стив Вуд. «Независимый от предметной области, помехоустойчивый, аппаратно-эффективный эволюционный вариационный квантовый решатель» (2019). архив: 1910.09694.
Arxiv: 1910.09694

[73] Д. Чивилихин, А. Самарин, В. Ульянцев, И. Иорш, А. Р. Оганов, О. Кириенко. «Mog-vqe: многоцелевой генетический вариационный квантовый алгоритм собственных вычислений» (2020). архив: 2007.04424.
Arxiv: 2007.04424

[74] Юхан Хуан, Циньюй Ли, Сяокай Хоу, Ребинг Ву, Ман-Хонг Юнг, Аболфазл Баят и Сяотин Ван. «Надежный ресурсоэффективный квантовый вариационный анзац с помощью эволюционного алгоритма». физ. Ред. А 105, 052414 (2022 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.105.052414

[75] Янош К. Асбут, Ласло Орослани и Андраш Пали. «Модель su-schrieffer-heeger (ssh)». В кратком курсе топологических изоляторов. Страницы 1–22. Спрингер (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-25607-8

[76] Кен М Наканиси, Косуке Митараи и Кейсуке Фуджи. «Вариационный квантовый собственный решатель для возбужденных состояний с поиском в подпространстве». физ. Преподобный Рез. 1, 033062 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / Physrevresearch.1.033062

[77] Оскар Хигготт, Даочен Ван и Стивен Брайерли. «Вариационный квантовый расчет возбужденных состояний». Квант 3, 156 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-07-01-156

[78] Джаррод Р. МакКлин, Молли Э. Кимчи-Шварц, Джонатан Картер и Вайб А. Де Йонг. «Гибридная квантово-классическая иерархия для смягчения декогеренции и определения возбужденных состояний». физ. Ред. А 95, 042308 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.95.042308

[79] Раффаэле Сантагати, Цзяньвей Ван, Антонио А. Джентиле, Стефано Паэсани, Натан Вибе, Джаррод Р. МакКлин, Сэм Морли-Шорт, Питер Дж. Шэдболт, Дэмиен Бонно, Джошуа В. Сильверстоун и др. «Наблюдение за собственными состояниями для квантового моделирования гамильтоновых спектров». науч. Доп. 4, eaap9646 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.aap9646

[80] Вальтер Грайнер и Берндт Мюллер. «Квантовая механика: симметрии». Springer Science & Business Media. (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-662-00902-4

[81] Рой Маквини. «Симметрия: введение в теорию групп и ее приложения». Курьерская корпорация. (2002).

[82] Рамиро Сагастизабаль, Ксавье Бонет-Монройг, Малай Сингх, М. Адриан Рол, К. С. Балтинк, Сян Фу, Ч. Прайс, В. П. Остроух, Н. Мутусубраманян, А. Бруно и др. «Экспериментальное уменьшение ошибок посредством проверки симметрии в вариационном квантовом решателе собственных значений». физ. Ред. А 100, 010302 (2019 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.100.010302

[83] Йоханнес Якоб Мейер, Мариан Муларски, Элиес Гил-Фустер, Антонио Анна Меле, Франческо Арзани, Алисса Вильмс и Йенс Эйсерт. «Использование симметрии в вариационном квантовом машинном обучении» (2022). архив: 2205.06217.
Arxiv: 2205.06217

[84] Цзинь-Го Лю, И-Хун Чжан, Юань Ван и Лэй Ван. «Вариационный квантовый собственный решатель с меньшим количеством кубитов». физ. Преподобный Рез. 1, 023025 (2019).
https: / / doi.org/ 10.1103 / Physrevresearch.1.023025

[85] Панайотис Кл. Баркутсос, Джером Ф. Гонтье, Игорь Соколов, Николай Молл, Джан Салис, Андреас Фюрер, Марк Ганцхорн, Даниэль Дж. Эггер, Матиас Тройер, Антонио Меццакапо и др. «Квантовые алгоритмы для расчета электронной структуры: гамильтониан частиц и дырок и оптимизированные разложения волновой функции». физ. Ред. А 98, 022322 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.98.022322

[86] Хефэн Ван, С. Ашхаб и Франко Нори. «Эффективный квантовый алгоритм для подготовки состояний, подобных молекулярным системам, на квантовом компьютере». физ. Ред. А 79, 042335 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.79.042335

[87] Казухиро Секи, Томонори Сиракава и Сэйдзи Юноки. «Вариационный квантовый решатель, адаптированный к симметрии». физ. Ред. А 101, 052340 (2020 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.101.052340

[88] Брайан Т. Гард, Линхуа Чжу, Джордж С. Бэррон, Николас Дж. Мэйхолл, София Э. Эконому и Эдвин Барнс. «Эффективные схемы подготовки состояний с сохранением симметрии для вариационного квантового алгоритма решения собственных проблем». Npj Квантовая инф. 6, 10 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-019-0240-1

[89] Джордж С. Бэррон, Брайан Т. Гард, Ориен Дж. Альтман, Николас Дж. Мэйхолл, Эдвин Барнс и София Э. Эконому. «Сохранение симметрии для вариационных квантовых собственных решателей в присутствии шума». физ. Преподобный заявл. 16, 034003 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevapplied.16.034003

[90] Фэн Чжан, Ниладри Гомес, Ной Ф. Бертусен, Питер П. Орт, Кай-Чжуан Ван, Кай-Мин Хо и Юн-Синь Яо. «Вариационный квантовый решатель с мелкой схемой, основанный на разделении гильбертова пространства, основанном на симметрии, для квантово-химических расчетов». физ. Преподобный Рез. 3, 013039 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / Physrevresearch.3.013039

[91] Хань Чжэн, Цзыму Ли, Джунюй Лю, Сергей Стрельчук и Риси Кондор. «Ускорение изучения квантовых состояний с помощью группового эквивариантного сверточного квантового анализа» (2021). архив: 2112.07611.
Arxiv: 2112.07611

[92] Илья Г Рябинкин, Скотт Н Генин и Артур Ф Измайлов. «Вариационный квантовый решатель с ограничениями: поисковая система квантового компьютера в фоковском пространстве». Дж. Хим. Теория вычисл. 15, 249–255 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1021 / acs.jctc.8b00943

[93] Эндрю Дж. Таубе и Родни Дж. Бартлетт. «Новые взгляды на теорию унитарных связанных кластеров». Международный журнал квантовой химии 106, 3393–3401 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1002 / qua.21198

[94] Питер Дж. Дж. О'Мэлли, Райан Бэббуш, Ян Д. Кивличан, Джонатан Ромеро, Джаррод Р. МакКлин, Рами Барендс, Джулиан Келли, Педрам Рушан, Эндрю Трантер, Нэн Дин и др. «Масштабируемое квантовое моделирование молекулярных энергий». физ. Ред. X 6, 031007 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physrevx.6.031007

[95] Джонатан Ромеро, Райан Баббуш, Джаррод Р. МакКлин, Корнелиус Хемпель, Питер Дж. Лав и Алан Аспуру-Гузик. «Стратегии квантовых вычислений молекулярной энергии с использованием анзаца унитарных связанных кластеров». Квантовая наука. Технол. 4, 014008 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​2058-9565/​aad3e4

[96] Дэйв Векер, Мэтью Б. Гастингс и Маттиас Тройер. «Прогресс в направлении практических квантовых вариационных алгоритмов». физ. Ред. А 92, 042303 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.92.042303

[97] Донг С. Лю и Хорхе Носедал. «О методе bfgs с ограниченной памятью для крупномасштабной оптимизации». Математическое программирование 45, 503–528 (1989).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01589116

[98] Джаррод Р. МакКлин, Серхио Бойшо, Вадим Н. Смелянский, Райан Баббуш и Хартмут Невен. «Бесплодные плато в ландшафтах обучения квантовых нейронных сетей». Нац. коммун. 9, 1–6 (2018).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-018-07090-4

[99] Йошифуми Наката, Кристоф Хирш, Сиара Морган и Андреас Винтер. «Унитарные 2-планы из случайных x- и z-диагональных унитаров». Дж. Матем. физ. 58, 052203 (2017).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.4983266

[100] Фаррох Ватан и Колин Уильямс. «Оптимальные квантовые схемы для общих двухкубитных вентилей». физ. Ред. А 69, 032315 (2004 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.69.032315

[101] Войтех Гавличек, Антонио Д. Корколес, Кристан Темме, Арам В. Харроу, Абхинав Кандала, Джерри М. Чоу и Джей М. Гамбетта. «Контролируемое обучение с квантово-расширенными пространствами признаков». Природа 567, 209–212 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-019-0980-2

[102] Хуан Карлос Гарсия-Эскартин и Педро Чаморро-Посада. «Свап-тест и эффект Хонга-у-Манделя эквивалентны». физ. Ред. А 87, 052330 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / physreva.87.052330

[103] Лукаш Чинчио, Йигит Субаши, Эндрю Т. Сорнборгер и Патрик Дж. Коулз. «Изучение квантового алгоритма перекрытия состояний». New J. Phys. 20, 113022 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aae94a

[104] Кодай Куроива и Юя О Накагава. «Методы штрафа для вариационного квантового собственного решателя». физ. Преподобный Рез. 3, 013197 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / Physrevresearch.3.013197

[105] Чуфань Лю, Сяоюй Тан, Цзюньнин Ли, Сюшэн Сюй, Ман-Хонг Юнг и Аболфазл Баят. «Вариационное квантовое моделирование дальнодействующих взаимодействующих систем» (2022). архив: 2203.14281.
Arxiv: 2203.14281

[106] Чуфан Лю. «Коды для вариационного квантового спинового решателя с улучшенной симметрией». https://​/​gitee.com/​mindspore/​mindquantum/​tree/​research/​paper_with_code/​symmetry_enhanced_variational_quantum_spin_eigensolver (2022).
https://​/​gitee.com/​mindspore/​mindquantum/​tree/​research/​paper_with_code/​symmetry_enhanced_variational_quantum_spin_eigensolver

Цитируется

[1] Юхан Хуан, Цинъюй Ли, Сяокай Хоу, Ребинг Ву, Ман-Хонг Юнг, Абольфазл Баят и Сяотин Ван, «Надежный ресурсоэффективный квантовый вариационный анзац с помощью эволюционного алгоритма», Физический обзор A 105 5, 052414 (2022).

[2] Маргарит Л. Лаборд и Марк М. Уайлд, «Квантовые алгоритмы проверки гамильтоновой симметрии», Письма физического обзора 129 16, 160503 (2022).

[3] Чуфан Лю, Сяоюй Тан, Цзюньнин Ли, Сюшен Сюй, Ман-Хонг Юнг и Аболфазл Баят, «Вариационное квантовое моделирование взаимодействующих систем на больших расстояниях», Arxiv: 2203.14281.

[4] Арунава Маджумдер, Дилан Льюис и Сугато Бозе, «Вариационные квантовые схемы для автоматов с несколькими кубитами», Arxiv: 2209.00139.

[5] Рафаэль Сезар де Соуза Пимента и Анибал Тиаго Безерра, «Пересмотр полупроводниковых объемных гамильтонианов с использованием квантовых компьютеров», Arxiv: 2208.10323.

Приведенные цитаты из САО / НАСА ADS (последнее обновление успешно 2023-01-21 01:01:04). Список может быть неполным, поскольку не все издатели предоставляют подходящие и полные данные о цитировании.

On Цитируемый сервис Crossref Данные о цитировании работ не найдены (последняя попытка 2023-01-21 01:01:02).

Отметка времени:

Больше от Квантовый журнал