面向量子化学的高效量子计算：利用转关联和自适应拟设技术降低电路复杂度
量子物理
2024-04-18 v2 强关联电子
化学物理
计算物理
摘要
量子计算机的近期实用性受到硬件噪声的限制。在混合量子算法中实现噪声鲁棒性的一条途径是减少解决给定问题所需的电路深度（即应用的门数量）。本工作展示了如何通过将转关联（TC）方法与自适应量子拟设及其在变分量子虚时演化（AVQITE）中的实现相结合来降低电路深度。所提出的TC-AVQITE方法用于计算H、LiH和HO势能面上的基态能量。特别是，H是一个众所周知的困难案例，其中包含单双激发的幺正耦合簇理论无法提供准确结果。加入TC后，能量接近完全基组（CBS）极限，同时减少了自适应拟设中所需的算子数量，从而降低了电路深度。降低的电路深度进一步使我们的算法更具噪声鲁棒性，并加速了收敛。我们的研究表明，将TC方法与自适应拟设相结合，可以产生紧凑、噪声鲁棒且易于优化的量子电路，从而提供接近CBS极限的准确量子化学结果。
引用
@article{arxiv.2402.16659,
title = {Towards Efficient Quantum Computing for Quantum Chemistry: Reducing Circuit Complexity with Transcorrelated and Adaptive Ansatz Techniques},
author = {Erika Magnusson and Aaron Fitzpatrick and Stefan Knecht and Martin Rahm and Werner Dobrautz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.16659},
year = {2024}
}