1Département de physique et d'astronomie, Université de Sheffield, Sheffield, Royaume-Uni
2Riverlane, Cambridge, Royaume-Uni
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Abstract
La simulation de la chimie quantique devrait être l'une des principales applications de l'informatique quantique. Dans la simulation quantique, un hamiltonien compliqué décrivant la dynamique d'un système quantique est décomposé en ses termes constitutifs, où l'effet de chaque terme pendant l'évolution temporelle est calculé individuellement. Pour de nombreux systèmes physiques, l'hamiltonien a un grand nombre de termes, ce qui limite l'évolutivité des méthodes de simulation établies. Pour remédier à cette limitation, nous introduisons un nouveau schéma qui rapproche le hamiltonien réel d'un hamiltonien plus clairsemé contenant moins de termes. En épargnant stochastiquement des termes hamiltoniens plus faibles, nous bénéficions d'une suppression quadratique des erreurs par rapport aux approches déterministes. En nous appuyant sur les conditions d'optimalité de la théorie de l'optimisation convexe, nous dérivons une distribution de probabilité appropriée pour les termes hamiltoniens les plus faibles et comparons ses limites d'erreur avec d'autres ansatzes de probabilité pour certains hamiltoniens à structure électronique. Le réglage de la rareté de nos Hamiltoniens approximatifs permet à notre schéma d'interpoler entre deux compilateurs aléatoires récents: qDRIFT et Trotter de premier ordre randomisé. Notre schéma est donc un algorithme qui combine les forces de la trotterisation aléatoire avec l'efficacité de qDRIFT, et pour les budgets de porte intermédiaires, surpasse ces deux méthodes antérieures.
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► Références
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ps://doi.org/10.1080/00268976.2011.552441
Cité par
[1] Sam McArdle, Suguru Endo, Alan Aspuru-Guzik, Simon Benjamin et Xiao Yuan, «Quantum computational chemistry», arXiv: 1808.10402.
[2] Yingkai Ouyang, «Stockage quantique dans les ferromagnétiques quantiques», arXiv: 1904.01458.
[3] Andrew M. Childs, Yuan Su, Minh C. Tran, Nathan Wiebe et Shuchen Zhu, «A Theory of Trotter Error», arXiv: 1912.08854.
Les citations ci-dessus proviennent de SAO / NASA ADS (dernière mise à jour réussie 2020-02-27 23:49:47). La liste peut être incomplète car tous les éditeurs ne fournissent pas de données de citation appropriées et complètes.
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Source : https://quantum-journal.org/papers/q-2020-02-27-235/
