通过半整数规划实现分子激发态的增强影子测量
量子物理
2024-08-21 v1 化学物理
计算物理
摘要
高度关联系统的激发态性质是理解光合作用、发光以及新型光学材料开发的关键，但准确捕捉其相互作用的计算成本很高。我们提出了一种算法，将经典影子测量与对两个电子简化密度矩阵（2-RDM）的物理约束相结合，用于处理激发态。该方法通过（i）采用称为影子测量的随机抽样技术对量子态进行近似，以及（ii）通过施加 N 代表性约束实现 2-RDM 代表 N 个电子系统，从而显著减少在量子计算机上对许多电子 2-RDM 的测量次数。这一方法概括了最近针对基态 2-RDM 的 N 代表性增强影子测量的工作。我们计算了 H 链的激发态能量和 2-RDM，并分析了从仛-1,3-丁烯到双环丁烷经圆锥交叉点的光激发反应路径上的临界点。结果表明，广义影子测量在保留关键多参考相关效应的同时，显著减少了所需测量次数，为在量子设备上高效处理电子激发态提供了有前景的途径。
关键词
引用
@article{arxiv.2408.11025,
title = {Enhanced Shadow Tomography of Molecular Excited States from Enforcing $N$-representability Conditions by Semidefinite Programming},
author = {Irma Avdic and David A. Mazziotti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.11025},
year = {2024}
}