量子コンピュータ上で多体系をシミュレーションする量子フローアルゴリズム(Quantum Flow Algorithms for Simulating Many-Body Systems on Quantum Computers)

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2024-03-18 パシフィック・ノースウェスト国立研究所(PNNL)

QFlowは、量子コンピューティングの進化初期における制約を克服するために開発されたハイブリッドアプローチであり、古典的および量子コンピューティングの特徴を統合して化学問題を解決します。定数回路深度アプローチを採用し、複雑な量子システムを効率的にシミュレートし、NISQデバイスの利用を拡張します。これにより、より広範囲の化学系を効果的にモデル化し、量子コンピューティングの応用範囲を拡大できます。

<関連情報>

量子コンピュータ上での多体系のシミュレーションのための量子フローアルゴリズム Quantum Flow Algorithms for Simulating Many-Body Systems on Quantum Computers

Karol Kowalski and Nicholas P. Bauman
Physical Review Letters  Published 16 November 2023
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.200601

量子コンピュータ上で多体系をシミュレーションする量子フローアルゴリズム(Quantum Flow Algorithms for Simulating Many-Body Systems on Quantum Computers)

ABSTRACT

We conducted quantum simulations of strongly correlated systems using the quantum flow (QFlow) approach, which enables sampling large subspaces of the Hilbert space through coupled variational problems in reduced dimensionality active spaces. Our QFlow algorithms significantly reduce circuit complexity and pave the way for scalable and constant-circuit-depth quantum computing. Our simulations show that QFlow can optimize the collective number of wave function parameters without increasing the required qubits using active spaces having an order of magnitude fewer number of parameters.

1602ソフトウェア工学
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