利用酉线性组合高效应用分解形式酉耦合簇拟设的变分量子本征求解器算法

变分量子本征求解器是近期量子计算机最有前途的算法之一。它有潜力解决涉及强关联电子的量子化学问题，而这类问题在经典计算机上难以求解。变分本征态由作用于初始（单参考）态上的若干分解酉耦合簇项构成。当前将这些算符之一作用于量子态的算法所需的操作数随算符的秩呈指数级增长。我们利用一种隐藏的SU($2$)对称性，使我们能够采用酉线性组合方法。我们的\textsc{Prepare}子程序对秩为$n$的算符使用$n+2$个辅助量子比特。我们的\textsc{Select}($\hat U$)方案使用$\mathcal{O}(n)$个\textsc{Cnot}门。这导致完整算法的复杂度随算符秩的立方缩放，即$n^3$，对于秩为五或更高的算符而言复杂度显著降低。该方法与针对低秩算符的其他算法相结合时（相较于标准实现），将使分解形式酉耦合簇方法在所有类型量子计算机上的实现效率大幅提高。