2022
The Cost of Improving the Precision of the Variational Quantum Eigensolver for Quantum Chemistry
MIHÁLIKOVÁ, Ivana, Matej PIVOLUSKA, Martin PLESCH, Martin FRIÁK, Daniel NAGAJ et. al.Základní údaje
Originální název
The Cost of Improving the Precision of the Variational Quantum Eigensolver for Quantum Chemistry
Autoři
MIHÁLIKOVÁ, Ivana (703 Slovensko, domácí), Matej PIVOLUSKA (703 Slovensko, domácí), Martin PLESCH (703 Slovensko, domácí), Martin FRIÁK (203 Česká republika, domácí), Daniel NAGAJ (703 Slovensko, domácí) a Mojmír ŠOB (203 Česká republika, garant, domácí)
Vydání
Nanomaterials, London, MDPI, 2022, 2079-4991
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10301 Atomic, molecular and chemical physics
Stát vydavatele
Švýcarsko
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Impakt faktor
Impact factor: 5.300
Kód RIV
RIV/00216224:14610/22:00125538
Organizační jednotka
Ústav výpočetní techniky
UT WoS
000747685100001
Klíčová slova anglicky
noisy quantum processors; variational quantum eigensolver; quantum chemistry
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 17. 5. 2022 12:44, Mgr. Marie Šípková, DiS.
Anotace
V originále
New approaches into computational quantum chemistry can be developed through the use of quantum computing. While universal, fault-tolerant quantum computers are still not available, and we want to utilize today's noisy quantum processors. One of their flagship applications is the variational quantum eigensolver (VQE)-an algorithm for calculating the minimum energy of a physical Hamiltonian. In this study, we investigate how various types of errors affect the VQE and how to efficiently use the available resources to produce precise computational results. We utilize a simulator of a noisy quantum device, an exact statevector simulator, and physical quantum hardware to study the VQE algorithm for molecular hydrogen. We find that the optimal method of running the hybrid classical-quantum optimization is to: (i) allow some noise in intermediate energy evaluations, using fewer shots per step and fewer optimization iterations, but ensure a high final readout precision; (ii) emphasize efficient problem encoding and ansatz parametrization; and (iii) run all experiments within a short time-frame, avoiding parameter drift with time. Nevertheless, current publicly available quantum resources are still very noisy and scarce/expensive, and even when using them efficiently, it is quite difficult to perform trustworthy calculations of molecular energies.
Návaznosti
MUNI/G/1596/2019, interní kód MU |
|