La cancelación del cono de luz para el eigensolver cuántico variacional en la resolución de ruidosos Max-Cut

Área de la Ciencia:

• La computación cuántica es la computación cuántica.
• Química computacional es la química computacional.
• Algoritmos de optimización Algoritmos de optimización

Sus antecedentes:

• Variational Quantum Eigensolver (VQE) es un algoritmo híbrido para estimar las energías del estado fundamental.
• Los problemas a gran escala requieren un recuento reducido de qubits y puertas para una simulación eficiente y la mitigación del ruido.
• El método de cancelación de cono de luz (LCC) ofrece una forma de simplificar los circuitos cuánticos.

Objetivo del estudio:

• Demostrar la efectividad del método LCC cuando se aplica a la EQV (LCC-EQV).
• Mostrar la capacidad de LCC-VQE para mitigar el ruido en el hardware cuántico para problemas a gran escala.
• Para evaluar el rendimiento de LCC-VQE en el problema de corte máximo.

Principales métodos:

• Aplicó el método de cancelación de cono ligero (LCC) a un sustituto de dos localizaciones para VQE.
• Utilizó simulaciones en backends ruidosos de 7 qubits y 27 qubits para modelar el ruido del hardware cuántico.
• Probado LCC-VQE en el problema de corte máximo para hasta 100 qubits.

Principales resultados:

• El LCC-VQE demostró mayores ratios de aproximación en comparación con el VQE estándar en simulaciones ruidosas.
• La aplicación de LCC mitigó efectivamente el impacto del ruido del dispositivo.
• Un sustituto bi-local de una sola capa con LCC tuvo el mejor desempeño entre las configuraciones probadas.

Conclusiones:

• LCC-VQE es un enfoque prometedor para la mitigación del ruido en la computación cuántica.
• El método permite resolver problemas más grandes con requerimientos de recursos reducidos.
• LCC-VQE muestra potencial para aplicaciones prácticas en optimización cuántica.