核-电子轨道(NEO)理论的量子计算实现：迈向分子量子系统的精确预 Born-Oppenheimer 表述

超越 Born-Oppenheimer 近似的核量子现象已知在日益增多的化学与生物过程中起重要作用。尽管对于耦合电子-核量子动力学的严格且高效实现尚无唯一共识，但公认这些问题在经典处理器上随系统大小呈指数级标度，因此可能受益于量子计算实现。在此，我们基于核-电子轨道(NEO)方法，引入一种在近-term 量子计算机上高效量子处理电子-核问题的方法论。我们将电子双量子比特 tapering 方案推广至包含原子核，利用 NEO 框架固有的对称性；从而减小哈密顿量维度、计算所需量子比特数、门数与测量数。我们还发展了参数转移与初始化技术，相较于常规初始化改善了收敛行为。这些技术被应用于 H$_2$ 与丙二醛，其结果在基态能量上与核-电子轨道全组态相互作用及核-电子轨道完全活性空间组态相互作用基准相符至 $10^{-6}$ Ha 以内，纠缠熵相符至 $10^{-4}$ 以内。因此这些实现显著降低了近-term 量子设备上分子全量子模拟的资源需求，同时保持高精度。