变分量子本征求解器中计算哈密顿量期望值的高效后处理方法
量子物理
2023-12-29 v2
摘要
我们提出了一种简单策略，以改善变分量子本征求解器（VQE）中计算哈密顿量期望值的后处理开销。观察到在给定哈密顿量中，对于相互对易的可观测量组 G，在对应基下的测量结果比特串 ，<b|G|b> 是固定的，我们为哈密顿量中的每个对易算符组 G 创建一个测量记忆（MM）字典。一旦出现测量结果比特串 ，我们将 和 <b|G|b> 作为键和值存储，下次出现相同比特串时，我们可以从记忆中查找 <b|G|b>，而无需重新计算。我们进一步分析了 MM 的复杂度，并将其与常用的后处理方法进行比较，发现 MM 在时间复杂度方面始终更高效。我们在最多 20 个量子比特的全连接 Ising 哈密顿量最小化任务，以及采用不同分组方法的 、、 和 分子哈密顿量上实现了该流程。对于所有 项均对易的 Ising 哈密顿量，我们的方法在节省时间百分比方面提供了 的加速。对于分子哈密顿量，根据分组方法的不同，我们实现了超过 的节省时间百分比。
引用
@article{arxiv.2312.01023,
title = {Efficient Postprocessing Procedure for Evaluating Hamiltonian Expectation Values in Variational Quantum Eigensolver},
author = {Chi-Chun Chen and Hsi-Sheng Goan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.01023},
year = {2023}
}