양자 화학을 위한 범용 양자 회로

소스 노드 : 1579292

후안 미구엘 아라졸라, 올리비아 디 마테오, 니콜라스 퀘사다, 소란 자한기리, 알랭 델가도, 나단 킬로란

ON 토론토 Xanadu, 캐나다 M5G 2C8

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추상

양자 컴퓨팅을 위한 범용 게이트 세트는 수십 년 동안 알려져 왔지만 양자 화학에서 관심 있는 작업인 입자 보존 단위체에 대해 제안된 범용 게이트 세트는 없습니다. 이 작업에서 우리는 Givens 회전 형태의 제어된 단일 여기 게이트가 입자 보존 단위체에 보편적임을 보여줍니다. 단일 여기 게이트는 $|2rangle, |01rangle$ 상태에 걸쳐 있는 두 개의 큐비트 부분 공간에서 임의의 $U(10)$ 회전을 설명하지만 다른 상태는 변경되지 않은 상태로 유지합니다. 이는 단일 큐비트 회전과 유사한 변환입니다. 듀얼 레일 큐비트. 증명은 건설적이므로 우리의 결과는 임의의 입자 보존 단위를 컴파일하는 명시적 방법도 제공합니다. 또한, 우리는 고정된 수의 입자의 임의 상태를 준비하기 위해 제어된 단일 여기 게이트를 사용하는 방법을 설명합니다. 우리는 단일 큐비트 및 CNOT 게이트로의 분해뿐만 아니라 Givens 회전에 대한 분석적 기울기 공식을 유도합니다. 우리의 결과는 모든 알고리즘이 동일한 보편적 성분인 기븐스 회전으로 구축된 고유한 레시피인 양자 계산 화학을 위한 통합 프레임워크를 제공합니다.

이 연구는 제어된 단일 여기 게이트로 알려진 특별한 유형의 게이트가 페르미온 시스템의 입자 수를 보존하는 모든 양자 회로를 구축하는 데 사용할 수 있음을 보여줍니다. 이들은 양자 화학에서 관심의 주요 변환입니다. 제어된 단일 여기 게이트는 기븐스 회전의 예이므로 양자 화학을 위한 양자 회로의 보편적 빌딩 블록으로 볼 수 있습니다.

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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2022-07-17 17:46:28). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

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