提升量子化学中变分量子本征求解器精度的代价
量子物理
2022-01-19 v1
摘要
量子计算为计算量子化学带来了新方法的前景。尽管通用容错量子计算机尚不可用，我们仍希望利用当今的含噪量子处理器。其旗舰应用之一是变分量子本征求解器（VQE）——一种计算物理哈密顿量最小能量的算法。本研究探讨了各类误差如何影响 VQE，以及如何高效利用可用资源以产生精确的计算结果。我们利用含噪量子器件模拟器、精确态矢量模拟器以及物理量子硬件来研究分子氢的 VQE 算法。我们发现运行混合经典-量子优化的较佳方式是：（i）允许中间能量评估存在一定噪声，每步使用较少 shots 与较少优化迭代，但要求较高的终态读出精度；（ii）强调高效的问题编码与 ansatz 参数化；（iii）在短时间窗内运行所有实验，避免参数随时间漂移。尽管如此，当前公开可用的量子资源仍非常嘈杂且稀缺/昂贵，即便高效使用，也难以获得可信的分子能量计算。
引用
@article{arxiv.2111.04965,
title = {The Cost of Improving the Precision of the Variational Quantum Eigensolver for Quantum Chemistry},
author = {Ivana Miháliková and Matej Pivoluska and Martin Plesch and Martin Friák and Daniel Nagaj and Mojmír Šob},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.04965},
year = {2022}
}