正弦哈密顿算符幂方法在量子计算机上估算本征态能量的能力

量子计算机已被证明在解决量子化学中的困难问题方面具有巨大潜力。在本文中,我们提出一种经典-量子混合新方法,称为正弦哈密顿算符幂(power of sine Hamiltonian operator, PSHO),用于评估给定哈密顿量(H)的本征值。在 PSHO 中,对于任意参考态,可确定正弦哈密顿幂态的归一化能量。随着幂次增加,初始参考态可收敛到参考态展开系数中绝对本征值最大的本征态,且正弦哈密顿幂态的归一化能量收敛到 Ei。通过取不同的 t 值,可确定哈密顿量的基态与激发态能量。PSHO 方法的性能通过 H4 和 LiH 分子的数值计算得以展示。与当前流行的变分量子本征求解器方法相比,PSHO 无需设计 ansatz 电路并避免了复杂的非线性优化问题。PSHO 在近 term 量子设备中具有巨大应用潜力。