面向电子哈特基优化对称位移与张量分解的同步方法：降低面向容错量子模拟的成本
量子物理
2024-12-03 v1 化学物理
摘要
在容错量子计算中，计算哈特基特征值的成本与哈特基矩阵块编码于单位电路中的常数比例相关。我们提出了一种方法来降低表示为单位电路中线性组合的电子哈特基的此种比例因子。我们的方法结合了 Burg 等人提出的双张量分解方法与 Loaiza 和 Izmaylov 提出的块不变对称位移方法。通过扩展哈特基矩阵并采用适当参数化的对称算子，优化张量分解参数，本方法较先前技术实现了 25% 的块编码比例因子降低。预计所得节省的非 Cliff 门 T-gate 数量——这是容错量子计算中必需的资源——将加速实际哈特基模拟的可行性。我们在针对工业和生物学相关性的哈特基上演示了此技术的有效性，包括氮化物辅因子（FeMoCo）和细胞色素 P450。
引用
@article{arxiv.2412.01338,
title = {Simultaneously optimizing symmetry shifts and tensor factorizations for cost-efficient Fault-Tolerant Quantum Simulations of electronic Hamiltonians},
author = {Konrad Deka and Emil Zak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.01338},
year = {2024}
}