修正变分量子本征求解器中的测量过程：能否减少分别测量的算符数量？
量子物理
2019-10-08 v2 化学物理
摘要
当前求解电子结构问题的变分量子本征求解器（VQE）技术实现中，需将系统量子比特哈密顿量拆分为若干部分，其元素在各自单量子比特子空间内对易。此类部分的数量随分子尺寸迅速增长，这增加了能量期望值测量的不确定性，因为来自不同部分的元素需独立测量。为解决此问题，我们引入一种更高效的量子比特哈密顿量划分，使用更少需分别测量的部分。新划分方案基于两点：1）将项分组为具有单量子比特乘积结构本征态的部分；2）为哈密顿量或其部分设计多量子比特酉变换以产生纠缠更少的算符。第一个条件使得新部分可在所涉及量子比特的连续单粒子测量次数内完成测量。在 H2 与 LiH 问题上说明了新划分方案带来的数倍减少分别测量项的优势。
引用
@article{arxiv.1810.11602,
title = {Revising measurement process in the variational quantum eigensolver: Is it possible to reduce the number of separately measured operators?},
author = {Artur F. Izmaylov and Tzu-Ching Yen and Ilya G. Ryabinkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.11602},
year = {2019}
}