量子计算机上量子化学计算中的对称性适配
量子物理
2018-12-27 v1
摘要
量子计算机上的量子化学计算常遭受对称性破缺：即假定自旋与电子数的态被不需要的对称性贡献所污染的情况。这种情况甚至可能最终收敛到完全出乎意料的对称性态，例如预期为阳离子却得到中性物种的对称性。此前，约束变分量子本征求解器（CVQE）方法被提出以缓解该问题[Ryabinkin等人（2018），J. Chem. Theory Comput. DOI:10.1021/acs.jctc.8b00943]，本文我们分析替代的、更稳健的解决方案。特别地，我们研究如何将对称性信息直接纳入量子比特哈密顿量中。我们识别出三种本质不同的技术：对称性投影、谱移位和谱反射方法，它们均能解决问题，但计算代价不同，以所得量子比特算符的长度衡量。以LiH和HO分子为例，我们表明谱移位方法（等价于惩罚错误对称性的态）最高效，其次是谱反射和对称性投影。
引用
@article{arxiv.1812.09812,
title = {Symmetry adaptation in quantum chemistry calculations on a quantum computer},
author = {Ilya G. Ryabinkin and Scott N. Genin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.09812},
year = {2018}
}
备注
Regular article, 8 pages