在超导量子计算机上使用上下文子空间变分量子本征求解器计算氮分子的解离曲线

在这项工作中，我们展示了在超导量子硬件上对上下文子空间变分量子本征求解器的实验演示。具体来说，我们计算了氮分子的势能曲线，其中在解离极限下静态相关的主导地位对许多传统量子化学技术构成了挑战。我们的量子模拟在选定的 STO-3G 基组下与完全组态相互作用能量保持了良好的一致性，在捕捉键断裂方面优于所有基准的单参考波函数方法。此外，我们的方法可与几种多组态方法相竞争，但节省了大量量子资源，这意味着在固定的量子比特配额下可以处理更大的活性空间。为了达到这一结果，我们部署了一种包含动态解耦、测量误差缓解和零噪声外推的误差缓解/抑制策略，以及电路并行化，这不仅提供了噪声的被动平均，还提高了有效采样率以减少测量开销。此外，我们对先前的自适应拟设构造算法进行了修改，将硬件感知引入我们的变分电路，以最小化目标量子比特拓扑的转译成本。