基于seniority-zero空间的量子选中配置相互作用规模翻倍及其在QC-QSCI-AFQMC中的应用
量子物理
2026-03-02 v2 化学物理
摘要
我们提出了双占据配置相互作用-量子选中配置相互作用 (DOCI-QSCI)，该方法从 seniority-zero 空间进行抽样。虽然该空间的使用在实际上等效于翻倍量子比特预算，等于空间轨道的数量，但这种空间限制可能会妨碍定量精度。为补偿这一点，我们通过其笛卡尔积扩展抽样位字符串到更大的空间，包括破坏 seniority 的占据符。 resulting wave function 也提议使用 phaseless auxiliary-field quantum Monte Carlo (ph-AFQMC) 中的试验态来恢复整个轨道空间中的动力学相关性 (DOCI-QSCI-AFQMC)。我们在 H6 链、N2 解离以及 BODIPY 染料中添加的单根号 O2 上评估了所提出的方法。在 H6 链上，DOCI-QSCI-AFQMC 在量子设备 ibm kobe 上复现了完成活跃空间对应水平的精度。对于 N2 和 BODIPY-O2，具有 (14e, 28o) 和最高可达 (20e, 20o) 的活跃空间，它们产生了合理的结果，而单参考 CCSD(T) 在定性上是失败的。这些结果表明，DOCI-QSCI 使传统 QSCI 和随后的 ph-AFQMC 后处理可访问的轨道空间翻倍，后者在实际应用中提供了相当高的精度。
引用
@article{arxiv.2602.07912,
title = {Doubling the size of quantum selected configuration interaction based on seniority-zero space and its application to QC-QSCI-AFQMC},
author = {Yuichiro Yoshida and Takuma Murokoshi and Rika Nakagawa and Chihiro Mori and Yuta Katayama and Naoya Kuroda and Shigeki Furukawa and Hanae Tagami and Wataru Mizukami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.07912},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 5 figures