Overlap-ADAPT-VQE:基于重叠引导紧凑 ansatz 的量子计算机实用量子化学方法
量子物理
2023-12-05 v3 化学物理
摘要
ADAPT-VQE 是一种在近-term 量子计算机上对量子化学系统进行混合量子-经典模拟的鲁棒算法。虽然其迭代过程系统地达到基态能量,ADAPT-VQE 对局部能量极小值敏感,导致过度参数化的 ansatz。我们引入 Overlap-ADAPT-VQE,通过最大化波函数与任何已捕获部分电子关联的中间目标波函数的重叠来增长波函数。通过避免在布满局部极小值的能量地形中构建 ansatz,Overlap-ADAPT-VQE 生成超紧凑的 ansatz,适用于新 ADAPT 过程的高精度初始化。对于强关联系统,观察到相对于 ADAPT-VQE 的惊人优势,包括电路深度的巨大节省。由于该压缩策略也可用准确的 Selected-Configuration Interaction (SCI) 经典目标波函数初始化,它为更大系统的化学精度模拟铺平了道路,并强化了通过量子计算力量决定性超越经典量子化学的前景。
引用
@article{arxiv.2301.10196,
title = {Overlap-ADAPT-VQE: Practical Quantum Chemistry on Quantum Computers via Overlap-Guided Compact Ans\"atze},
author = {César Feniou and Muhammad Hassan and Diata Traoré and Emmanuel Giner and Yvon Maday and Jean-Philip Piquemal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.10196},
year = {2023}
}