变分量子本征器的基态可达性：Rydberg 原子案例研究

随着量子计算的进展，变分量子本征器 (VQE) 用于基态准备成为一种引导当前量子硬件的吸引选择。然而，在实现 VQE 的过程中，一个主要挑战是理解给定量子系统是否甚至能到达目标基态。本文通过分析其内在对称性来研究 VQE 的可达性条件。我们考虑一个具有全局控制的 Rydberg 原子量子模拟器，并评估其到达 Ising 和 Heisenberg 目标哈姆顿量基态的能力。来自较小数量量子比特的对称性基础结论得到了 VQE 模拟的证实，表明我们的方法在预测给定量子体系结构是否成功到达基态方面具有可靠性。我们的框架还建议通过添加额外的量子资源或选择不同的初始状态来克服对称性限制，从而为在量子模拟体系结构中实现 VQE 提供实用指导。最后，我们说明了与adiabatic state preparation 之间的联系。