安东·西蒙·阿尔比诺;罗德里戈·布鲁特;拉斐尔·戈麦斯。 变量ansatz用于物理超导量子器件中的谱算符分解。 （英语） Zbl 07695216号 量子信息处理。 22，第6号，第233号论文，第27页（2023年）. 摘要：近年来，人们研究了几种从哈密顿算符中提取激发态的技术。这种分析在诸如分子化学和量子物理的其他分支，特别是与光谱和化学反应过程相关的领域中是必不可少的。此外，在物理领域之外的其他领域中需要算子谱的知识，因为存在与图连通性和主成分分析相关的问题，这些问题需要算子谱的一些重要值的知识（如果不是全部的话）。对于这些情况，部分结果澄清了本征态收缩可以作为提取激发态的工具。根据这些特性，我们提出了一个框架，用于在基于Householder反射和无约束优化的过程中，使用名为差分进化的元神经技术对任意维算子进行谱分解。该技术通过实例进行了讨论，并在IBM quantum的超导实量子器件中实现，其结果（不忽略系统退相干）符合相应模型的预期模式。我们总结了我们的分析，表明拟议的框架为利用该领域的其他场景提供了令人鼓舞的结果。 MSC公司： 81页68 量子计算 关键词：变分技术;光谱分解;连通图;主成分分析;量子分子模拟 软件：PRMLT公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{A.S.Albino}等人，《量子信息处理》。22，第6号，第233号论文，第27页（2023；Zbl 07695216） 全文： 内政部 参考文献： [1] Deutsch，D.，《量子理论、教会原理和通用量子计算机》，Proc。英国皇家学会。，400, 97-117 (1985) ·Zbl 0900.81019号 [2] Sipser，M.，《计算理论导论》（2007），波士顿：Cengage Learning出版社，波士顿·Zbl 1169.68300号 [3] Deutsch，D。；Jozsa，R.，通过量子计算快速解决问题，Proc。英国皇家学会。，439, 553-558 (1992) ·Zbl 0792.68058号 [4] Shor，P.，量子计算机上素因式分解和离散对数的多项式时间算法，SIAM J.Compute。，29, 1484-1509 (1997) ·Zbl 1005.11065号 ·doi:10.137/S0097539795293172 [5] 拉德，TD；Jelezko，F。；拉弗拉姆，R。；Y.中村。；门罗，C。；O'Brien，JL，《量子计算机》，《自然》，464，45-53（2010）·doi:10.1038/nature08812 [6] Preskill，J.，《NISQ时代及其后的量子计算》，Quantum，2，79，1-20（2018） [7] 佩鲁佐，A。；麦克莱恩，J。；Shadbolt，P。；Yung，M-H；周，X-Q；爱，PJ；Aspuru-Guzik，A。；O'Brien，JL，光子量子处理器上的变分特征值求解器，Nat.Commun。，5, 4213 (2014) ·doi:10.1038/ncomms5213 [8] 塞雷佐，M。；Arrasmith，A。；巴布什，R。；本杰明，南卡罗来纳州；Endo，S。；Fujii，K。；JR麦克莱恩；Mitarai，K。；袁，X。；辛西奥，L。；科尔斯，PJ，《变分量子算法》，《自然物理学评论》。，3, 1, 625-644 (2021) ·doi:10.1038/s42254-021-00348-9 [9] ND Mermin，《量子计算机科学：导论》（2007），剑桥：剑桥大学出版社，剑桥·Zbl 1148.81001号 ·doi:10.1017/CBO9780511813870 [10] Kitaev，A.Y.：量子测量和阿贝尔稳定器问题。arXiv:quant-ph/9511026 20（1），101-106（1995） [11] 科利斯，JI；拉马塞什，VV；Dahlen，D。；布洛克，MS；Kimchi-Schwartz，ME；JR麦克莱恩；Carter，J。；WA Jong；Siddiqi，I.，使用容错算法在量子处理器上计算分子光谱，Phys。版本X，8，011021（2018）·doi:10.1103/PhysRevX.8.011021 [12] O.希戈特。；王，D。；Brierley，S.，激发态的变分量子计算，量子，3156（2019）·doi:10.22331/q-2019-07-01-156 [13] 琼斯，T。；Endo，S。；McArdle，S。；袁，X。；本杰明，SC，发现哈密顿谱的变分量子算法，物理学。版本A，99，062304（2019）·doi:10.103/物理版A.99.062304 [14] Nakanishi，KM；Mitarai，K。；Fujii，K.，《激发态的子空间搜索变分量子特征解》，Phys。修订版，1033062（2019）·doi:10.1103/PhysRevResearch.1.033062 [15] Watkins，DS，《矩阵计算基础》（2002），霍博肯：Wiley-Interscience，霍博克·Zbl 1005.65027号 ·数字对象标识代码：10.1002/0471249718 [16] 麦克唐纳，JKL，Rayleigh-ritz变分法的逐次逼近，物理学。修订版，43，830-833（1933）·Zbl 0007.11803号 ·doi:10.1103/PhysRev.43.830 [17] 科赫，E.A.D.：《量子算法基础：使用qiskit的系列教程》（2020年）。arXiv:2008.10647号 [18] JR麦克莱恩；Boixo，S。；弗吉尼亚州斯迈扬斯基；巴布什，R。；Neven，H.，《量子神经网络训练景观中的贫瘠高原》，美国国家通讯社。，9, 4812, 1-6 (2018) [19] 巴特纳加，S。；普拉萨德，HL；Prashanth，LA，《优化的随机递归算法：同时扰动方法》（2013），柏林：斯普林格出版社，柏林·Zbl 1260.90002号 ·doi:10.1007/978-1-4471-4285-0 [20] Hirokami，T。；Maeda，Y。；Tsukada，H.，使用同时扰动随机近似的参数估计，Electr。工程师Jpn。，154, 2, 30-3 (2006) ·doi:10.1002/eej.20239 [21] 斯托恩，RM；Price，K.，《差分进化——连续空间上全局优化的一种简单有效的启发式算法》，J.Glob。最佳。，11, 341-359 (1997) ·Zbl 0888.90135号 ·doi:10.1023/A:1008202821328 [22] Fiedler，PM，图的代数连通性，Czechoslov。数学。J.，23，298-305（1973）·Zbl 0265.05119号 ·doi:10.21136/CMJ.1973.101168 [23] Pothen，A.，Simon，H.D.，Liu，K.P.P.：用图的特征向量划分稀疏矩阵。报告RNR-89-009-NASA系统部，1-30（1989） [24] Bishop，CM，模式识别和机器学习（2006），剑桥：Springer，Cambridge·Zbl 1107.68072号 [25] 奇奇怪怪：27。量子化学II：发现H2和LiH的基态第3部分（2020年）。https://www.youtube.com/watch？v=o4BAOKbcd3o2020年9月1日查阅 [26] 坎达拉，A。；Mezzacapo，A。；Temme，K。；Takita，M。；布林克，M。；周，吉咪；Gambetta，JM，《小分子和量子磁体的硬件高效变分量子特征解算器》，《自然》，549，1，242-246（2017）·doi:10.1038/nature23879 [27] Buhrman，H。；克利夫，R。；Watrous，J。；Wolf，R.，量子指纹，Phys。修订稿。，87 (2001) ·doi:10.1103/PhysRevLett.87.167902 [28] 哈弗坎普，J。；费斯特，P。；科塔孔达，NBT；艾瑟特，J。；Yunger Halpern，N.，量子电路复杂性的线性增长，自然物理学。，18, 5, 528-532 (2022) ·doi:10.1038/s41567-022-01539-6 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。