面向量子化学模拟的全量子本征求解器
量子物理
2020-02-25 v2
摘要
量子化学的量子模拟是量子计算最引人注目的应用之一，在材料科学、生物化学和凝聚态物理等领域尤为重要。本文提出一种全量子本征求解器（FQE）算法，利用量子梯度下降计算分子基态能量和电子结构。与变分量子本征求解器（VQE）等现有经典-量子混合方法相比，我们的方法去除了经典优化器，所有计算均在量子计算机上完成，且收敛速度更快。梯度下降迭代深度具有优良的复杂度，对数依赖于系统规模和精度的倒数。此外，通过利用微扰理论计算中间矩阵元，可进一步简化FQE，并获得满足化学应用精度要求的结果。该全量子本征求解器可在近期量子计算机上实现。随着量子计算硬件的快速发展，FQE为解决量子化学问题提供了一种高效且强大的工具。
引用
@article{arxiv.1908.07927,
title = {A Full Quantum Eigensolver for Quantum Chemistry Simulations},
author = {Shijie Wei and Hang Li and GuiLu Long},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.07927},
year = {2020}
}