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基于浅层变分热启动的基态制备

量子物理 2023-03-21 v1

摘要

制备多体系统的基态对于评估物理量和确定材料性质至关重要。本工作提供了一种具有浅层变分热启动的量子基态制备方案,以解决当前算法的瓶颈,即对先验基态能量信息的需求以及缺乏高效初态制备的演示。特别地,我们的方法在预编码相位因子时不会因小谱隙Δ\Delta而出现不稳定性,因为我们的方法仅涉及O~(1)\widetilde{O}(1)个因子,而近最优方法需要O~(Δ1)\widetilde{O}(\Delta^{-1})个因子。我们通过在自旋-1/21/2海森堡模型上的大量数值模拟证明了我们方法的有效性。我们还通过对氢链模型进行数值模拟表明,浅层热启动过程可以处理化学分子。此外,我们扩展了对Hubbard模型的研究,展示了相比主流变分量子算法的优越性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.11204,
  title  = {Ground state preparation with shallow variational warm-start},
  author = {Youle Wang and Chenghong Zhu and Mingrui Jing and Xin Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.11204},
  year   = {2023}
}