一种用于动力学关联变分量子本征求解器

近来，在当前含噪量子器件上模拟量子多体问题的实用方法中，变分量子本征求解器（VQE）占据主导地位。这些量子-经典耦合算法利用执行大量重复测量的能力，以避免精确量子算法通常所需的、目前难以实现的门深度，同时限制使用参数化电路来描述感兴趣的状态。在本工作中，我们展示了如何将定义量子系统线性响应特性的零温动力学关联函数的计算也重构为一种改进的 VQE 算法，并可纳入当前的变分量子基础设施中。这使得描述系统动力学的重要物理期望值能够在频率轴上直接收敛，并且随着参数化灵活性的增加，在所有频率上趋近于精确值。因此频率分辨率并不显式地随门深度缩放，其深度约为基态 VQE 的两倍。我们将该方法应用于计算 ab initio 二氢和氢化锂分子的单粒子格林函数，并展示了一种实用的活性空间嵌入方法以推广到更大体系。尽管目前受限于两比特门保真度（其数量相较于当前器件上的基态算法有所增加），我们相信该方法在近期量子处理器上提取关联系统频率动力学方面具有潜力。