非Hermitian transcorrelated电子哈密顿量的量子特征值估计精度与资源优势

在电子结构计算中，transcorrelated方法通过变换哈密顿量以消除其本征函数中的库仑尖端，从而更准确地描述波函数，而无需增加基组规模。然而，transcorrelated哈密顿量是非Hermitian且非正规的，这使得许多常见的量子算法无法适用。最近提出了一种用于非Hermitian哈密顿量（具有实谱）的量子特征值估计算法（QEVE）。虽然该算法在所需精度下的渐近规模被证明是最优的，但其复杂度缩放中的常数因子尚未被分析。本文考察了应用到第二行原子transcorrelated电子哈密顿量的QEVE成本，并将其与对非transcorrelated哈密顿量采用标准qubitization方法的成本进行比较。我们发现，采用xTC近似后，QEVE在最小STO-6G基组下的T门计数位于标准qubitization在cc-pVTZ和cc-pVQZ基组下的成本之间。transcorrelated能量的精度在不同系统间有所不同：对于Li和Be，其精度优于cc-pVQZ能量；而对于更大的原子，误差逐渐增大，超过O、F和Ne的cc-pVDZ水平。