量子计算机上振动结构测量次数的优化：坐标与测量方案
量子物理
2024-09-25 v2
摘要
阻碍在近term设备上展示实用量子优势的主要挑战之一，在于估计基态能量等相关物理量所需的过量测量开销。然而，由于分子的电子结构与振动结构存在重大差异，相较于电子结构，如何降低计算非谐振动态的资源需求这一问题仍相对未被充分探索。重要的是，玻色对易关系、可区分的 Hilbert 空间以及振动坐标允许对振动系统进行操控，从而可被利用以最小化资源需求。本工作中，我们研究了不同坐标系与测量方案对估计多种三模（六模）分子非谐振动态所需测量次数的影响。基于从常规振动结构程序自动构建量子比特 Hamiltonian，我们展示了通过采用恰当的坐标变换，所需测量次数平均减少 3 倍（1.5 倍），最高减少 7 倍（2.5 倍）。
引用
@article{arxiv.2211.11615,
title = {Optimizing the number of measurements for vibrational structure on quantum computers: coordinates and measurement schemes},
author = {Marco Majland and Rasmus Berg Jensen and Mads Greisen Højlund and Nikolaj Thomas Zinner and Ove Christiansen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.11615},
year = {2024}
}