Reference-State Error Mitigation: A Strategy for High Accuracy Quantum Computation of Chemistry
Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2023

Decoherence and gate errors severely limit the capabilities of state-of-the-art quantum computers. This work introduces a strategy for reference-state error mitigation (REM) of quantum chemistry that can be straightforwardly implemented on current and near-term devices. REM can be applied alongside existing mitigation procedures, while requiring minimal postprocessing and only one or no additional measurements. The approach is agnostic to the underlying quantum mechanical ansatz and is designed for the variational quantum eigensolver. Up to two orders-of-magnitude improvement in the computational accuracy of ground state energies of small molecules (H2, HeH+, and LiH) is demonstrated on superconducting quantum hardware. Simulations of noisy circuits with a depth exceeding 1000 two-qubit gates are used to demonstrate the scalability of the method.

Författare

Phalgun Lolur

Chalmers, Kemi och kemiteknik, Kemi och biokemi

Mårten Skogh

Chalmers, Kemi och kemiteknik, Kemi och biokemi

AstraZeneca AB

Werner Barucha-Dobrautz

Chalmers, Kemi och kemiteknik, Kemi och biokemi

Christopher Warren

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi

Janka Biznárová

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi

Amr Osman

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi

Giovanna Tancredi

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi

Göran Wendin

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi

Jonas Bylander

Chalmers, Mikroteknologi och nanovetenskap, Kvantteknologi

Martin Rahm

Chalmers, Kemi och kemiteknik, Kemi och biokemi

Journal of Chemical Theory and Computation

1549-9618 (ISSN) 1549-9626 (eISSN)

Vol. 19 3 783-789

QC-SQUARED

Europeiska kommissionen (EU) (EC/HE/101062864), 2022-01-07 -- 2025-06-30.

Ämneskategorier

Annan fysik

Teoretisk kemi

Annan elektroteknik och elektronik

DOI

10.1021/acs.jctc.2c00807

PubMed

36705548

Mer information

Senast uppdaterat

2023-03-15