Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

The Cost of Improving the Precision of the Variational Quantum Eigensolver for Quantum Chemistry

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68081723%3A_____%2F22%3A00553532" target="_blank" >RIV/68081723:_____/22:00553532 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/00216224:14610/22:00125538

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.mdpi.com/2079-4991/12/2/243" target="_blank" >https://www.mdpi.com/2079-4991/12/2/243</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.3390/nano12020243" target="_blank" >10.3390/nano12020243</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    The Cost of Improving the Precision of the Variational Quantum Eigensolver for Quantum Chemistry

  • Popis výsledku v původním jazyce

    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.

  • Název v anglickém jazyce

    The Cost of Improving the Precision of the Variational Quantum Eigensolver for Quantum Chemistry

  • Popis výsledku anglicky

    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.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2022

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Nanomaterials

  • ISSN

    2079-4991

  • e-ISSN

    2079-4991

  • Svazek periodika

    12

  • Číslo periodika v rámci svazku

    2

  • Stát vydavatele periodika

    CH - Švýcarská konfederace

  • Počet stran výsledku

    22

  • Strana od-do

    243

  • Kód UT WoS článku

    000747685100001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85122876060