用于优化变分量子本征求解器中电子哈密顿量量子测量的流动费米子片段
量子物理
2023-01-04 v3 化学物理
摘要
测量分子电子哈密顿量的期望值是变分量子本征求解器中最具挑战性的部分之一。一种广泛使用的策略是利用费米子算符代数将哈密顿量表示为可测量片段之和。此类片段具有保持分子对称性的优势，可用于误差缓解。获得哈密顿量期望值所需的测量次数与片段方差之和成正比。在此，我们引入一种新方法，通过利用片段形式中的灵活性来降低片段的方差。由于占据数算符的幂等性，双电子片段的某些部分可转化为单电子片段，随后可部分收集于纯单电子片段中。这种重新划分不影响哈密顿量的期望值，但对每个片段的方差有非零贡献。所提出的方法通过采用对量子波函数具有经典高效代理的方差估计，找到最优重新划分。在多个分子上的数值测试表明，单电子项的重新划分将测量次数降低了一个数量级以上。
引用
@article{arxiv.2208.14490,
title = {Fluid fermionic fragments for optimizing quantum measurements of electronic Hamiltonians in the variational quantum eigensolver},
author = {Seonghoon Choi and Ignacio Loaiza and Artur F. Izmaylov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.14490},
year = {2023}
}