| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2022-12-08 17:45
変分量子固有値ソルバー(VQE)のシーケンシャル量子最適化における最適な期待値測定方法について
○遠藤克浩（産総研/慶大）・渡邉宙志（慶大）・佐藤勇気（豊田中研/慶大）・ルディー レイモンド（日本IBM/慶大/東大）・山本直樹・村松眞由（慶大） |
| 抄録 |
（和） |
量子コンピュータの実用化に向けて注目されている量子アルゴリズムのひとつである変分量子固有値ソルバー(VQE)は，パラメータ付き量子回路で表現された量子状態を古典コンピューターによって最適化するハイブリッドアルゴリズムである．VQEの最適化の1手法として，1量子ビットに適用するパラメータ付ゲートひとつごとに解析的な最適解を求めることを繰り返すシーケンシャルな最適化法が提案されている．この1ゲートごとの最適解は，対象の1ゲートを固定のゲートに置き換えて量子期待値測定することを定数回繰り返すことによって得られることが知られており，重要な利点となっている．本研究では，この定数個の固定ゲートの選び方には大きな任意性があること，有限回の測定ノイズの影響を考慮すると，定数個の固定ゲートの選び方によって解の推定精度に大きな差が発生することを示した．また，この解の推定精度を定量的に事前評価するスコア（E-Score）も提案し，全てのパラメータゲートモデルにおいてスコアが最良となる具体的な固定ゲートの組み合わせを示した． |
| （英） |
Variational Quantum Eigenvalue solver (VQE) is a hybrid algorithm that optimizes a quantum state represented by a parametrized quantum circuit using a classical computer. As one of the optimization methods for VQE, a sequential optimization method was recently proposed, in which analytical optimal solutions are sequentially and repeatedly obtained for each single-qubit gate. This method use an important advantage that an exact analytical solution of one target parameterized gate can be obtained by expectation value measurement with a constant number of predetermined parameter configurations. In this study, we show that there is a high arbitrariness in the choice of these parameter configurations and that the estimation accuracy depends on the choice of the gates configurations, taking into account the effect of measurement shot noise due to the approximation of the expectation measurement with a finite number of measurements. We also proposed a score (E-Score) to quantitatively pre-evaluate the accuracy of the solution estimation, and showed the specific parameter configurations with the best scores for all parameter gate models. |
| キーワード |
（和） |
変分量子固有値ソルバー (VQE) / 最適測定 / 期待値測定 / / / / / |
| （英） |
Variational Quantum Eigensolver (VQE) / Optimal Measurement Configurations / Expectation value measurement / / / / / |
| 文献情報 |
信学技報 |
| 資料番号 |
|
| 発行日 |
|
| ISSN |
|
| PDFダウンロード |
|