Accuracy and resource advantages of quantum eigenvalue estimation with non-Hermitian transcorrelated electronic Hamiltonians
Notice bibliographique
Résumé
In electronic structure calculations, the transcorrelated method consists in transforming the Hamiltonian so as to remove the Coulomb cusp in its eigenfunctions. As a result, the wavefunction can be described more accurately without increasing the size of the basis set. However, the transcorrelated Hamiltonian is non-Hermitian and non-normal, which makes many common quantum algorithms inapplicable. Recently, a quantum eigenvalue estimation algorithm (QEVE) was proposed for non-Hermitian Hamiltonians with real spectra [FOCS 65, 1051 (2024)]. Although the asymptotic scaling of this algorithm with the desired accuracy is shown to be optimal, the constant factor in its complexity scaling has not been analyzed. Here we investigate the cost of QEVE applied to transcorrelated electronic Hamiltonians of second-row atoms and compare it to the cost of applying standard qubitization to non-transcorrelated Hamiltonians. We find that, with the xTC approximation, the T gate count of QEVE in the minimal STO-6G basis is between those of standard qubitization in the cc-pVTZ and cc-pVQZ bases. The accuracy of the transcorrelated energy differs between systems: for Li and Be, it is more accurate than the cc-pVQZ energy, while for larger atoms, the error gradually increases, exceeding the cc-pVDZ level for O, F, and Ne.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,012 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».