一种用于能带结构的赋能全量子本征求解器
材料科学
2023-08-08 v1 量子物理
摘要
近来，针对凝聚态系统的量子算法研究日益受到关注，尤其是能带结构的计算。在此，我们提出一种量子算法——赋能全量子本征求解器（P-FQE），其通过对全量子本征求解器（FQE）的算符取幂而构建。这在某些情形下使测量目标态的成功概率呈指数增长，其中算符取幂所涉及的生成元数量对轨道数呈现对数多项式依赖。此外，我们对扭曲双层石墨烯的能带结构进行了数值计算。我们利用超导量子计算机在石墨烯和 Weyl 半金属上实验验证了 P-FQE 算法的可行性与鲁棒性。我们算法的一个显著优势是能够降低对极高性能硬件的需求，使其更适用于噪声中等规模量子（NISQ）设备上的能谱确定。
引用
@article{arxiv.2308.03134,
title = {A powered full quantum eigensolver for energy band structures},
author = {Bozhi Wang and Jingwei Wen and Jiawei Wu and Haonan Xie and Fan Yang and Shijie Wei and Gui-lu Long},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03134},
year = {2023}
}