变分量子本征求解器的解析能量导数理论
量子物理
2020-02-12 v2
摘要
变分量子本征求解器（VQE）及其变体是寻找给定哈密顿量本征态和本征能量的方法，是近期量子计算机颇具吸引力的应用。尽管本征能量无疑是决定给定系统性质的重要量，但它们相对于系统参数的导数（例如若针对量子化学问题则为原子核位置）对于分析系统也至关重要。在此，我们描述了在 VQE 框架下评估给定哈密顿量的本征能量（包括激发态能量与基态能量）相对于系统参数的解析导数的方法。我们给出明确的、低深度的量子线路，可测量评估能量导数所需的基本量，并辅以原理验证数值模拟。本工作扩展了变分量子本征求解器的理论，使其能比以往测量量子系统的更多物理性质并探索化学反应。
引用
@article{arxiv.1905.04054,
title = {Theory of analytical energy derivatives for the variational quantum eigensolver},
author = {Kosuke Mitarai and Yuya O. Nakagawa and Wataru Mizukami},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.04054},
year = {2020}
}