通过复用 Pauli 测量与基于方差的测量次数分配实现 Shot 高效的 ADAPT-VQE
量子物理
2025-07-24 v1 化学物理
计算物理
摘要
自适应变分量子本征求解器（ADAPT-VQE）是噪声中等规模量子（NISQ）时代量子算法的一种极具前景的方法，它通过降低电路深度并缓解经典优化中的挑战，相比传统 VQE 方法展现出优势。然而，ADAPT-VQE 面临的一个主要挑战是电路参数优化与算子选择需要高昂的量子测量（shot）开销。在本工作中，我们提出两种集成策略以减少 ADAPT-VQE 的 shot 需求。首先，我们在下一个 ADAPT-VQE 迭代的后续算子选择步骤（涉及算子梯度测量）中，复用先前在 VQE 参数优化期间获得的 Pauli 测量结果。其次，我们将基于方差的 shot 分配应用于 Hamiltonian 与算子梯度测量。我们的数值结果表明，每种方法单独及组合使用时，均能在所研究的分子系统中保持结果保真度的同时，显著减少达到化学精度所需的 shot 数量。
引用
@article{arxiv.2507.16879,
title = {Shot-Efficient ADAPT-VQE via Reused Pauli Measurements and Variance-Based Shot Allocation},
author = {Azhar Ikhtiarudin and Gagus Ketut Sunnardianto and Fadjar Fathurrahman and Mohammad Kemal Agusta and Hermawan Kresno Dipojono},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.16879},
year = {2025}
}