面向近期量子硬件的高精度测量实用技术及其在分子能量估计中的应用
量子物理
2025-07-18 v2 化学物理
摘要
实现近期量子设备上的高精度测量是推进量子计算应用的关键。量子计算机受高读出误差的影响，使得具有高精度要求的量子模拟尤其具有挑战性。本文实现了实用技术以满足量子化学所需的精度要求，针对关键开销和噪声源进行了改进。具体地，我们利用局部偏置随机测量以减少shot开销，重复设置配合并行量子探测器 tomography 以减少电路开销并缓解读出误差，以及混合调度以缓解时间依赖性噪声。我们通过在IBM Eagle r3上的BODIPY分子的Hartree-Fock态上进行分子能量估计，展示了这些技术。我们实现了将测量误差降低一个数量级，从1-5%降低到0.16%。这些策略为更可靠的量子计算铺平了道路，特别是对于需要精确分子能计算的应用。
引用
@article{arxiv.2409.02575,
title = {Practical techniques for high-precision measurements on near-term quantum hardware and applications in molecular energy estimation},
author = {Keijo Korhonen and Hetta Vappula and Adam Glos and Marco Cattaneo and Zoltán Zimborás and Elsi-Mari Borrelli and Matteo A. C. Rossi and Guillermo García-Pérez and Daniel Cavalcanti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.02575},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 5 figures. v2: This is a revised version reflecting the peer-reviewed and published article