量子辅助的幽灵 Gutzwiller ansatz

幽灵 Gutzwiller ansatz（gGut）嵌入技术已被证明在模拟实物性质方面能够与金标准动力学均值场理论方法相当，却计算成本更低。尽管如此，gGut仍受制于计算底层有效嵌入模型密度矩阵的算法瓶颈，该量必须在自洽嵌入循环中收敛。我们发展了一种混合量子-经典的gGut技术，通过量子计算机辅助计算嵌入哈密顿量的基态性质，采用基于样本的量子选中配置相互作用（QSCI）算法。我们研究了SCI方法在gGut中计算单带Anderson掺杂模型密度态的适用性，发现随着幽灵轨道数的增加，感兴趣的基态在CI基中的稀疏性得到了显著提高。进一步，我们使用局部单位化聚类 Jastrow（LUCJ）变分量子态，结合电路切割技术，在IQM的量子硬件上实现了对最多11个幽灵轨道（相当于24个量子比特）的QSCI性能研究。我们报告了使用量子样本构建SCI基底即可收敛的gGut计算，只需占总CI基底 states 的1%，即可正确捕捉Fermi-Hubbard模型在Bethe晶格上发生金属-绝缘体相变。