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Bayesian phase difference estimation : a general quantum algorithm for the direct calculation of energy gaps
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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本文 (1.5 MB)
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| Item type | 共通(1) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 公開日 | 2021-09-24 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| タイトル | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| タイトル | Bayesian phase difference estimation : a general quantum algorithm for the direct calculation of energy gaps | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 作成者 |
杉崎, 研司
× 杉崎, 研司
KAKEN2
1000070514529
× 酒井, 智香子
KAKEN2
1000090580407
× 豊田, 和男
KAKEN2
1000060347482
× 佐藤, 和信
KAKEN2
1000090264796
× 塩見, 大輔
KAKEN2
1000040260799
× 工位, 武治
KAKEN2
1000010117955
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| 権利情報 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 権利情報 | This Paper is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported License. https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | 量子化学計算 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | 量子コンピュータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | 量子アルゴリズム | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | quantum computer | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 主題 | quantum algorithm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | 研究チームは、量子コンピュータを用いて原子・分子の任意のエネルギー差を直接計算できる量子アルゴリズムを開発しました。開発した量子アルゴリズムは、量子化学計算だけでなく様々な物理問題・数学問題へも応用が期待されます。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | Quantum computers can perform full configuration interaction (full-CI) calculations by utilising the quantum phase estimation (QPE) algorithms including Bayesian phase estimation (BPE) and iterative quantum phase estimation (IQPE). In these quantum algorithms, the time evolution of wave functions for atoms and molecules is simulated conditionally with an ancillary qubit as the control, which make implementation to real quantum devices difficult. Also, most of the problems in chemistry discuss energy differences between two electronic states rather than total energies themselves, and thus direct calculations of energy gaps are promising for future applications of quantum computers to real chemistry problems. In the race of finding efficient quantum algorithms to solve quantum chemistry problems, we test a Bayesian phase difference estimation (BPDE) algorithm, which is a general algorithm to calculate the difference of two eigenphases of unitary operators in the several cases of the direct calculations of energy gaps between two electronic states on quantum computers, including vertical ionisation energies, singlet-triplet energy gaps, and vertical excitation energies. In the BPDE algorithm, state preparation is carried out conditionally on the ancillary qubit, and the time evolution of the wave functions in superposition of two electronic states are executed unconditionally. Based on our test, we conclude that BPDE is capable of computing the energy gap with an accuracy similar to BPE without controlled-time evolution simulations and with the smaller number of iterations in Bayesian optimisations. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | This work was supported by JST PRESTO "Quantum Software" project (Grant No. JPMJPR1914), Japan, and KAKENHI Scientific Research C (Grant No. 18K03465) from JSPS, Japan. This work was also supported by AOARD Scientific Project on "Molecular Spins for Quantum Technologies" (Grant FA2386-17-1-4040, 4041), USA, and JSPS KAKENHI Scientific Research C (21K03407), Japan. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 出版者 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 出版者 | Royal Society of Chemistry | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | eng | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 記事種別等 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 内容記述 | Paper | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 言語 | en | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 資源タイプ | journal article | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 出版タイプ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 出版タイプ | VoR | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子 | https://doi.org/10.1039/D1CP03156B | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子タイプ | DOI | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 関連情報 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子タイプ | NCID | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 関連識別子 | AA11723355 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 書誌情報 |
en : Physical Chemistry Chemical Physics 巻 23, 号 36, p. 20152-20162, 発行日 2021-09-28 |
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| 収録物識別子 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 収録物識別子タイプ | ISSN | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 収録物識別子 | 1463-9084 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
