Quantenberechnungsverfahren und Vorrichtung mit Spärlicher Codierung

EP4726612 15. April 2026

Anmelder: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Körperschaft des öffentlichen Rechts 🇩🇪

Details

Veröffentlichungs-Nr.
EP4726612
Anmeldetag
9. Oktober 2024
Veröffentlichung
15. April 2026
Rechtsraum
EP
IPC
G06N10/60, // G06N10/20
Offizieller Volltext

Abstract

The invention relates to a method and a device for performing a quantum computation, which includes a sparse encoding, wherein, for a number N of particles in a physical system, and a size of a basis set, M∈ℕ∪∞, a set B of M single-particle functions f<sub>j</sub>, with each function f<sub>j</sub> being a function from a one particle space to , defined as B := {f<sub>1</sub>, f<sub>2</sub>, ... , f<sub>M</sub>}, and two monotonously increasing mappings k and r are defined, which assign a real positive number to each single-particle function f<sub>j</sub>, wherein, for a parameter K∈ℝ+ and a parameter R∈ℝ+, a reduced tensor product basis set SK,RT,pq,pr of the single-particle functions f<sub>j</sub> is selected as SK,RT,pq,pr:=⊗i=1Nfji:11−T∑i=1Nkfjipq−T/pq∏i=1Nkfji≤Kand∑i=1Nrfjipr1pr≤Rwherej1,…,jN⊆1,…,M, wherein T∈ℝ, with T < 1, defines a reduction in a number of basis functions, p<sub>q</sub> and p<sub>r</sub> are parameters of selected p<sub>q</sub>-norms and p<sub>r</sub>-norms and K and R are selected based on an error behavior of the reduced tensor product basis set SK,RT,pq,pr. In particular, this definition includes also special cases, where the mapping k is constant and equal to one and hence can be neglected. Considering as an example the calculation of the FeMoco cofactor of the Nitrogenase enzyme, which involves N = 54 electrons, the number of sufficient qubits can be reduced from 1080 to 256 for plane wave like single-particle basis functions and from 378 to 157 for Gaussian like single-particle basis functions.

Anmelder

Firmen
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Körperschaft des öffentlichen Rechts
Land
🇩🇪 Deutschland
🇩🇪 Fraunhofer-Gesellschaft

Deutsche gemeinnützige Forschungsorganisation mit Sitz in München. Betreibt anwendungsorientierte Forschung in Technik und Naturwissenschaften über zahlreiche Institute für Industrie und Gesellschaft.

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