Improving Hamiltonian encodings with the Gray code
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Due to the limitations of present-day quantum hardware, it is especially critical to design algorithms that make the best possible use of available resources. When simulating quantum many-body systems on a quantum computer, straightforward encodings that transform many-body Hamiltonians into qubit Hamiltonians use $N$ of the available basis states of an $N$-qubit system, whereas ${2}^{N}$ are in theory available. We explore an efficient encoding that uses the entire set of basis states, where terms in the Hamiltonian are mapped to qubit operators with a Hamiltonian that acts on the basis states in Gray code order. This encoding is applied to the commonly studied problem of finding the ground-state energy of a deuteron with a simulated variational quantum eigensolver (VQE). It is compared to a standard ``one-hot'' encoding, and various trade-offs that arise are analyzed. The energy distribution of VQE solutions has smaller variance than the one obtained by the one-hot encoding even in the presence of simulated hardware noise, despite an increase in the number of measurements. The reduced number of qubits and a shorter-depth variational Ansatz enables the encoding of larger problems on current-generation machines. This encoding also demonstrates improvements for simulating time evolution of the same system, producing circuits for the evolution operators with reduced depth and roughly half the number of gates compared to a one-hot encoding.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle