基于 Rydberg 原子阵列的数字-模拟量子遗传算法

数字-模拟量子计算( DAQC )将数字门与模拟操作相结合，提供了一种通用量子计算的另一种范式。该方法利用模拟操作的更高保真度以及局部单量子门的灵活性。在本文中，我们在Rydberg 原子模拟器框架内提出了一个量子遗传算法。该算法在数字域中采用单量子操作，在模拟域中采用基于Rydberg哈密顿量的全局驱动相互作用。我们通过对Hamiltonians的基态能量进行估计来评估该算法性能，专注于如 $\rm H_2$、$\rm LiH$ 和 $\rm BeH_2$ 等分子。我们的结果显示，能量估计误差小于1%，态重叠接近1，计算时间从 $\rm H_2$(2量子门电路)的几分钟到 $\rm LiH$ 和 $\rm BeH_2$(6量子门电路)的1至2天不等。全局模拟操作的门保真度进一步彰显了DAQC作为噪声中间规模量子时代的有前景的量子计算策略。