基于正交约束轨道优化的变分量子激发态求解器量子比特数缩减
化学物理
2024-04-09 v4
摘要
我们提出了一种态平均轨道优化方案，用于提高近-term 量子计算机上电子结构哈密顿量激发态的精度。我们没有像常规那样将轨道旋转算符参数化为反厄米矩阵的指数，而是将轨道旋转参数化为一般部分酉矩阵。传统的轨道优化方法利用能量二阶泰勒展开的连续牛顿步来最小化态平均能量，而本文提出的方法使用正交约束梯度投影法优化态平均能量，无需任何展开近似。通过在多个小分子体系上对该方法进行广泛基准测试，我们发现该方法能够在使用更少量子比特的同时产生比固定基 FCI 更准确的结果。特别地，我们表明对于 ，该方法能够在仅使用 14 个量子比特的情况下匹配 cc-pVTZ 基组（56 个量子比特）下 FCI 的精度。
引用
@article{arxiv.2310.09418,
title = {Qubit Count Reduction by Orthogonally-Constrained Orbital Optimization for Variational Quantum Excited States Solvers},
author = {Joel Bierman and Yingzhou Li and Jianfeng Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.09418},
year = {2024}
}