روش های نوآورانه تراختنبرگ برای کاهش پیچیدگی محاسباتی در حل کننده متغیری مقدارویژه کوانتومی VQE
- سال انتشار: 1403
- محل انتشار: سومین کنفرانس بین المللی پژوهش در ریاضیات، فیزیک و محاسبات عددی
- کد COI اختصاصی: MATHCNF03_002
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 199
نویسندگان
دانشجوی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه مالک اشتر، تهران
استادیار، مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه مالک اشتر، تهران
دانشجوی ارشد، مهندسی برق، دانشگاه مالک اشتر، تهران
چکیده
حل کننده متغیری مقدارویژه کوانتومی (VQE) یک الگوریتم هیبریدی کوانتومی-کلاسیک است که برای تخمین انرژی حالت پایه در سیستم های کوانتومی به کار می رود و در کاربردهای شیمی کوانتومی و علم مواد اهمیت دارد. با وجود پتانسیل بالای آن، هزینه محاسباتی عملیات ماتریسی و ارزیابی انرژی، مقیاس پذیری آن را برای سیستم های بزرگ محدود می کند. در این پژوهش، ما یک تکنیک بهینه سازی نوین پیشنهاد می دهیم که از سیستم تراختنبرگ، روشی برای ساده سازی عملیات حسابی، الهام گرفته شده است. هدف کاهش تعداد ضرب های ماتریسی-برداری پرهزینه و ساده سازی محاسبات مقدار انتظاری انرژی بدون کاهش چشمگیر در دقت بود. ما این روش را در چارچوب شبیه سازی کوانتومی Qiskit پیاده سازی کردیم و آن را به مسائل معمول شیمی کوانتومی اعمال نمودیم. نتایج نشان می دهند که VQE الهام گرفته از تراختنبرگ به طور قابل توجهی زمان محاسبات را کاهش داده و تا ۳۰ درصد بهبود سرعت نسبت به VQE استاندارد به همراه دارد، در حالی که دقت قابل قبولی در تخمین های انرژی حفظ می شود. این روش راهی امیدبخش برای مقیاس پذیری VQE به سیستم های کوانتومی بزرگ تر فراهم می کند و قابلیت انجام شبیه سازی های کوانتومی را در کاربردهای عملی بهبود می بخشد. کارهای آتی به بررسی اعمال این بهینه سازی ها به سایر الگوریتم های کوانتومی نظیر الگوریتم بهینه سازی تقریبی کوانتومی (QAOA) خواهند پرداخت.کلیدواژه ها
سیستم تراختنبرگ /بهینه سازی کوانتومی /ساده سازی ماتریس /شبیه سازی های کوانتومی /ارزیابی همیلتونی/ VQEمقالات مرتبط جدید
- بررسی اثر مرز جمجمه و بافت مغز در تولید مولد های پوزیترونی در پروتون تراپی تومورهای مغزی
- تشخیص پارامترهای بافت بدن با استفاده از شبکه های عصبی بهینه شده
- تشخیص پارامترهای بافت بدن انسان از روی تصاویر سی تی با استفاده از شبکه عصبی کانولوشن بهینه شده
- بررسی مدل های پیش بینی حادثه احتمالی برای پخش و پراکندگی مواد رادیواکتیو از نیروگاه هسته ای در حال ساخت دارخوین
- مطالعه ی تولید تابش تراهرتز در برهمکنش پالس های پرتوان لیزر فوق کوتاه با پلاسمای گازهای چنداتمی بر پایه ی نظریه ی جنبشی
اطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.