用于降低量子化学波函数纠缠的分层 Clifford 变换
量子物理
2023-09-25 v1 强关联电子
化学物理
摘要
多体物理与化学计算方法的表现强烈依赖于将问题表述所采用的基的选择；因此，寻找更好的基与相似变换对该领域进展十分重要。迄今，理论量子信息的工具尚未被充分探索用于此任务。在此我们朝此方向迈出一步，提出量子化学哈密顿量的可有效计算的 Clifford 相似变换，其暴露出对应分子基态中纠缠降低的基。这些变换通过分层截断分子哈密顿量的块对角化构造，保留原问题的完整谱。我们表明此处引入的基可实现基态性质更高效的经典与量子计算。首先，我们发现相比于标准问题表示，分子基态中的二分纠缠被系统性降低。该纠缠降低对基于密度矩阵重整化群等的经典数值方法具有意义。随后，我们开发了利用新基中结构的变分量子算法，再次显示使用分层 Clifford 变换时结果有所改善。
引用
@article{arxiv.2301.07726,
title = {Hierarchical Clifford transformations to reduce entanglement in quantum chemistry wavefunctions},
author = {Ryan V. Mishmash and Tanvi P. Gujarati and Mario Motta and Huanchen Zhai and Garnet Kin-Lic Chan and Antonio Mezzacapo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.07726},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 11 figures