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Enregistrement W4415695393 · doi:10.1038/s42005-025-02375-9

Fast gradient-free optimization of excitations in variational quantum eigensolvers

2025· article· en· W4415695393 sur OpenAlex

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.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueCommunications Physics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueQuantum Computing Algorithms and Architecture
Établissements canadiensFirst Quantum Minerals (Canada)University of British ColumbiaUniversity of British Columbia Hospital
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaDeutsches Zentrum für Luft- und RaumfahrtBundesministerium für Wirtschaft und EnergieCanadian Network for Research and Innovation in Machining Technology, Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésParameterized complexityQuantumUnitary stateOperator (biology)ScalabilityExcitationGround stateEnergy (signal processing)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Finding molecular ground states and energies with variational quantum eigensolvers is central to chemistry applications on quantum computers. Physically motivated ansätze based on excitation operators respect physical symmetries, but existing quantum-aware optimizers, such as Rotosolve, have been limited to simpler operator types. To fill this gap, we introduce ExcitationSolve, a fast quantum-aware optimizer that is globally-informed, gradient-free, and hyperparameter-free. ExcitationSolve extends these optimizers to parameterized unitaries with generators G of the form G 3 = G exhibited by excitation operators in approaches such as unitary coupled cluster. ExcitationSolve determines the global optimum along each variational parameter using the same quantum resources that gradient-based optimizers require for one update step. We provide optimization strategies for both fixed and adaptive variational ansätze, along with generalizations for simultaneously selecting and optimizing multiple excitations. On molecular ground state energy benchmarks, ExcitationSolve outperforms state-of-the-art optimizers by converging faster, achieving chemical accuracy for equilibrium geometries in a single parameter sweep, yielding shallower adaptive ansätze and remaining robust to real hardware noise. By uniting physical insight with efficient optimization, ExcitationSolve paves the way for scalable quantum chemistry calculations.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,480
Score d'incertitude au seuil0,430

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,017
Tête enseignante GPT0,266
Écart entre enseignants0,249 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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