基于轨道优化的VQE与误差缓解的量子硬件解析核梯度和Hessian

核梯度和Hessian是计算化学中的基本量，对于几何优化、振动光谱和分子性质计算等广泛应用至关重要。在这项工作中，我们展示了它们在量子硬件上的解析实现。该方法在结合轨道优化和线性响应理论的活性空间框架内制定。在量子计算方面，该方法采用平铺酉乘积态(tUPS)拟设直接评估求解响应方程所需的张量元素。此外，期望值通过采用自适应的混淆矩阵误差缓解方案结合后选择标准进行校正。通过计算势能面、核梯度、Hessian和振动频率，在氢分子和水分子上评估了所得工作流程，从而能够评估其能力和当前局限性。结果表明对氢分子具有良好的性能，而水分子则对量子硬件资源提出了更严格的要求，并突显了与误差缓解策略相关的权衡。对结果的量化分析确定了主要误差来源，为更精确的量子计算机应用提出了改进方向。