量子模拟中的费米子约化密度矩阵低秩补全、噪声滤波与测量缩减
量子物理
2023-06-12 v1
摘要
费米子约化密度矩阵概括了费米子系统中的关键可观测量。在电子系统中，两粒子约化密度矩阵（2-RDM）足以确定能量及大多数感兴趣的物理可观测量。在此，我们考虑利用矩阵补全从部分信息中以化学精度重建两粒子约化密度矩阵的可能性。我们考虑无噪声矩阵补全的情况，其中部分信息对应于 2-RDM 元素的一个子集，以及有噪声补全的情况，其中部分信息既对应于元素子集，也对应于其数值中的统计噪声。通过对 24 个分子系统的实验，我们发现 2-RDM 可从减少的信息量中高效重建。在有噪声补全的情况下，这导致确定 2-RDM 至化学精度所需测量次数减少了数个数量级。这些技术可轻易应用于量子模拟的经典与量子算法。
引用
@article{arxiv.2306.05640,
title = {Fermionic reduced density low-rank matrix completion, noise filtering, and measurement reduction in quantum simulations},
author = {Linqing Peng and Xing Zhang and Garnet Kin-Lic Chan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05640},
year = {2023}
}