Affiliation：QIQB

Abstract：本研究では変分量子アルゴリズムに基づく特異値分解手法の高精度化について議論した。特に、これまで特異値分解に関する変分量子アルゴリズムはいくつか提案されてきたが、従来の手法では特異値分解のユニタリー行列を近似するアルゴリズムとなっており、最適化できたとしても十分な精度を確保できないことがわかっていた。そこで本研究では個々の特異ベクトルを直交性を保つように適切に量子回路化するアルゴリズムを構築することにより、これまでの手法と比較して、同程度のゲート深さの量子回路に対して、安定かつ高精度に特異値を決定できることを明らかにした。

Publication related to your research:

（International conference paper）

• S. Miyakoshi, T. Sugimoto, T. Shirakawa, S. Yunoki, and H. Ueda, "The effect of diamond-shaped multi-qubit decomposition for one-dimensional quantum state dynamics", 34th IUPAP Conference on Computational Physics, 2023/8/4-8, [Poster].
• S. Miyakoshi, T. Sugimoto, T. Shirakawa, S. Yunoki, and H. Ueda, "The effect of diamond-shaped multi-qubit decomposition for one-dimensional quantum state dynamics", ExU-YITP Workshop on Condensed Matter Physics and Quantum Information, 2023/9/25-29, [Poster].
• S. Miyakoshi, T. Sugimoto, T. Shirakawa, S. Yunoki, and H. Ueda, "Diamond-type quantum circuit for real-time dynamics in one-dimensional system", QUANTUM INNOVATION 2023, 2023/11/15-2023/11/17, [Poster].
• S. MIyakoshi, T. Sugimoto, T. Shirakawa, S. Yunoki, and H. Ueda, “Variational Quantum Algorithm for Partial Singular Value Decomposition”, APS march meeting 2024, 2024/3/4-9 [Oral]

（Domestic conference/wokrshop）

• 宮腰祥平, 杉本貴則, 白川知功, 柚木清司, 上田宏, 「量子回路近似に基づく特異値分解の計算手法に関する研究」, 日本物理学会第78回年次大会, 東北大学,  2023/9/16-19, [Oral]
• 宮腰祥平, 「実時間発展ダイナミクスと量子エンタングルメントの定量化への変分量子アルゴリズムの応用」, SQAI 量子埋め込みグループセミナー, 2023/10/26, [招待講演]
• S. MIyakoshi, T. Sugimoto, T. Shirakawa, S. Yunoki, and H. Ueda, “Exploring an Optimal Variational Quantum Algorithm for Partial Singular Value Decomposition”, 令和5年度QLEAP量子AI領域研究会, 2024/3/11-12 [Poster].
• 宮腰祥平, 「変分量子アルゴリズムに基づく特異値分解手法の提案」, TNスキームに基づく異分野融合型計算科学研究ワークショップ, 2024/3/14-15 [招待講演].

（Etc）

• S. Miyakoshi, T. Sugimoto, T. Shirakawa, S. Yunoki, and H. Ueda, “Diamond-shaped quantum circuit for real-time quantum dynamics in one dimension”, arXiv:2311.05900.（プレプリント）