Algorithmes quantiques pour l'évolution temporelle variationnelle basée sur une grille

Algorithmes quantiques pour l'évolution temporelle variationnelle basée sur une grille

Horodatage: 12 octobre 2023 12h20
Nœud source: 2932348

Pauline J Ollitrault1, Sven Jandura1, Alexandre Miessen1, Irène Burghardt2, Rocco Martinazzo3,4, Francesco Tacchino1, et Ivano Tavernelli1

1IBM Quantum, IBM Research – Zurich, Säumerstrasse 4, 8803 Rüschlikon, Suisse
2Institut de chimie physique et théorique, Université Goethe de Francfort, Max-von-Laue-Str. 7, D-60438 Francfort/Main, Allemagne
3Département de chimie, Università degli Studi di Milano, Via Golgi 19, 20133 Milan, Italie
4Institut de Sciences et Technologies Chimiques « Giulio Natta », CNR, Via Golgi 19, 20133 Milan, Italie

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Abstract

La simulation de la dynamique quantique fait appel à des algorithmes quantiques travaillant dans des premiers codages de grille quantifiés. Nous proposons ici un algorithme quantique variationnel pour effectuer la dynamique quantique en première quantification. En plus de la réduction habituelle de la profondeur du circuit conférée par les approches variationnelles, cet algorithme bénéficie également de plusieurs avantages par rapport à ceux proposés précédemment. Par exemple, les approches variationnelles souffrent de la nécessité d’un grand nombre de mesures. Cependant, le codage en grille des premiers hamiltoniens quantifiés nécessite uniquement des mesures en bases de position et de moment, quelle que soit la taille du système. Leur combinaison avec des approches variationnelles est donc particulièrement attractive. De plus, des formes variationnelles heuristiques peuvent être utilisées pour surmonter les limites de la décomposition dure des premiers hamiltoniens quantifiés trotterisés en portes quantiques. Nous appliquons cet algorithme quantique à la dynamique de plusieurs systèmes en une et deux dimensions. Nos simulations présentent les instabilités numériques observées précédemment dans les approches de propagation temporelle variationnelle. Nous montrons comment ils peuvent être considérablement atténués grâce à la diagonalisation du sous-espace au prix de portes $mathcal{O}(MN^2)$ supplémentaires à 2 qubits où $M$ est le nombre de dimensions et $N^M$ est le total. nombre de points de grille.

► Données BibTeX

► Références

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Cité par

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Les citations ci-dessus proviennent de SAO / NASA ADS (dernière mise à jour réussie 2023-10-13 04:32:47). La liste peut être incomplète car tous les éditeurs ne fournissent pas de données de citation appropriées et complètes.

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