Algorithms

VQE

Variational Quantum Eigensolver — 基底状態エネルギーを求める量子・古典ハイブリッドアルゴリズム。

VQE(Variational Quantum Eigensolver、変分量子固有値ソルバー)は、NISQデバイス向けに設計された量子・古典ハイブリッドアルゴリズムです。ハミルトニアンの最小固有値(基底状態エネルギー)を求めるもので、量子化学や材料科学にとって極めて重要です。VQEはパラメータ化された量子回路(アンザッツ)を用いて試行量子状態|ψ⟩を準備し、QPU上で期待値⟨ψ|H|ψ⟩を測定し、その後古典最適化器(COBYLA、BFGS)を用いてエネルギーを最小化するようにパラメータθを更新します。この変分ループは収束するまで続きます。VQEは、古典コンピュータでは扱いにくい分子の基底状態エネルギーを近似できます。PennyLane、Qiskit、HLQuantumはいずれもVQEの実装を提供しています。制約としては、バレンプラトー(平坦な最適化地形)や回路の表現能力があります。