大型化学系统的低深度 unitary 耦合簇算法
量子物理
2026-02-17 v1
摘要
unitary 耦合簇 (UCC) 算法是变分量子本征求解器实现的最有前景的方案之一。然而对于大型系统，UCC 因子数量导致量子电路深度过大，难以在量子硬件上执行。为此可通过对 UCC 因子进行小角度 Taylor 展开以降低电路深度，代替为更多测量。本文实现了二次阶数的 qUCC，用于处理强相关系统以及传统方法（如低激发水平的耦合簇 [CC]）失效但 UCC 和 qUCC 表现良好的系统。我们研究了氢链和 BeH2 分子，这允许我们改变几何畸变导致的强相关程度。我们通过显著增加能够准确处理的因子数量，展示了这些结果随着更多准确 UCC 因子被纳入计算而实现系统收敛——从弱到强耦合的临界区间是最难收敛的。在所有情况下，准确处理的 UCC 因子数量远少于可用 UCC 因子总数（通常约为总数的三分之一到五分之一）。
关键词
引用
@article{arxiv.2602.14999,
title = {Low Depth Unitary Coupled Cluster Algorithm for Large Chemical Systems},
author = {Jeremy Canfield and Dominika Zgid and J K Freericks},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.14999},
year = {2026}
}