转动锆同位素的量子模拟：基于结构化数守恒试探态的固定粒子数方法

我们提出了一种在固定形变网格上对Nilsson+配对哈密顿量中的转动进行量子模拟的方法学研究。多体Routhian通过Jordan-Wigner变换映射到量子比特，并在截断的活性空间$(M)$中使用变分量子本征求解器（VQE）进行最小化。我们采用结构化、守恒粒子数的单激发和双激发试探态：双激发实现粒子对转移，而单激发仅限于活性Nilsson基中非零科里奥利耦合图。对于$M=8$，这产生了42个参数，同时精确保持粒子数。精确的粒子数守恒强制$\langle P_k \rangle = 0$，因此传统的配对能隙$\Delta_\kappa \propto G\left|\sum_k \langle P_k \rangle\right|$恒为零。我们转而引入固定-$N$配对相干性诊断量，$\Delta_{\mathrm{coh}} = G \sqrt{\sum_{k \neq l} \left| \langle P_k^\dagger P_l \rangle \right|}$，用作非对角配对相干性的标量度量而非BCS能隙。我们研究了偶偶核$^{80,82,84}$Zr。$^{80}$Zr在$\delta^* \approx -0.25$处呈现稳定的扁椭球极小值；$^{82}$Zr表现出最强的转动演化；$^{84}$Zr保留了具有最大中子配对相干性的稳健长椭球极小值。这些结果反映的是当前截断模型而非收敛的光谱学结果。同一网格上的转动BCS计算作为定性基准。$M=6$与$M=8$之间的比较显示稳定趋势但可见偏移，因此未声称活性空间收敛。因此，结构化的固定-$N$试探态能够捕捉一致的 isotop 趋势，并通过$\Delta_{\mathrm{coh}}$提供了一个分析配对的实用框架。