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1. WO2019150090 - A METHOD OF DETERMINING A STATE ENERGY

Publication Number WO/2019/150090
Publication Date 08.08.2019
International Application No. PCT/GB2019/050238
International Filing Date 29.01.2019
IPC
G06N 10/00 2019.1
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
NCOMPUTER SYSTEMS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
10Quantum computers, i.e. computer systems based on quantum-mechanical phenomena
CPC
B82Y 10/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
82NANOTECHNOLOGY
YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
10Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
G06F 1/28
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
1Details not covered by groups G06F3/00G06F13/00 and G06F21/00
26Power supply means, e.g. regulation thereof
28Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision
G06N 10/00
GPHYSICS
06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
NCOMPUTER SYSTEMS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
10Quantum computers, i.e. computer systems based on quantum-mechanical phenomena
G16C 10/00
GPHYSICS
16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
CCOMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
10Computational theoretical chemistry, i.e. ICT specially adapted for theoretical aspects of quantum chemistry, molecular mechanics, molecular dynamics or the like
G16C 20/30
GPHYSICS
16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
CCOMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
20Chemoinformatics, i.e. ICT specially adapted for the handling of physicochemical or structural data of chemical particles, elements, compounds or mixtures
30Prediction of properties of chemical compounds, compositions or mixtures
Applicants
  • RIVER LANE RESEARCH LTD [GB]/[GB]
Inventors
  • BRIERLEY, Stephen
  • HIGGOTT, Oscar
  • WANG, Daochen
Agents
  • POTTER CLARKSON LLP
Priority Data
1801517.230.01.2018GB
Publication Language English (en)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) A METHOD OF DETERMINING A STATE ENERGY
(FR) PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION D'ÉNERGIE D'UN ÉTAT
Abstract
(EN) There is provided a method for determining an energy level of a physical system using a quantum computer, wherein the energy level of the physical system is described by the summation of a plurality of summands. The method comprises performing an energy estimation routine which comprises preparing an ansatz trial state using an arrangement of quantum gates, wherein the ansatz trial state has a trial state energy dependent on a trial state variable, and estimating an expectation value of each summand respectively. The estimating comprises constructing, based on the arrangement of quantum gates, an initial quantum circuit to operate on the ansatz trial state and further comprises performing a summand expectation value determination sub- routine a plurality of times in an iterative process. The energy estimation routine further comprises summing the expectation value estimates of each summand to determine an estimate for the trial state energy. The method further comprises determining the energy level of the physical system by applying an optimisation procedure to the energy estimation routine, wherein the optimisation procedure comprises iteratively updating the trial state variable and performing the energy estimation routine a plurality of times to determine a respective trial state energy for each of a plurality of different ansatz trial states.
(FR) L'invention concerne un procédé permettant de déterminer un niveau d'énergie d'un système physique à l'aide d'un ordinateur quantique, le niveau d'énergie du système physique étant décrit par la somme d'une pluralité d'opérandes. Le procédé consiste à : exécuter une routine d'estimation d'énergie qui consiste à préparer la préparation d'un état d'essai ansatz à l'aide d'un agencement de portes quantiques, l'état d'essai ansatz ayant une énergie d'état d'essai dépendant d'une variable d'état d'essai ; et estimer respectivement une valeur attendue de chaque opérande. L'estimation consiste à construire, d’après l'agencement des portes quantiques, un circuit quantique initial pour agir sur l'état d'essai ansatz, puis exécuter plusieurs fois une sous-routine de détermination de valeur attendue d'opérande dans un processus itératif. La routine d'estimation d'énergie consiste également à additionner les estimations de valeurs attendues de chaque opérande et déterminer une estimation pour l'énergie d'état d'essai. Le procédé consiste également à déterminer le niveau d'énergie du système physique en appliquant une procédure d'optimisation à la routine d'estimation d'énergie, la procédure d'optimisation consistant à mettre à jour de manière itérative la variable d'état d'essai et exécuter plusieurs fois la routine d'estimation d'énergie afin de déterminer une énergie d'état d'essai respective pour chaque état d'une pluralité d'états d'essai ansatz différents.
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