囚禁离子量子硬件演示：使用多参考单元耦合群态能量计算——应用于 BeH2 插入问题
化学物理
2025-06-24 v2 原子物理
量子物理
摘要
在本研究中，我们采用变分量子本征求解器算法配合多参考单元耦合群态 ansatz，报告了 BeH2 分子在强相关效应显著的几何构型下的基态能量。我们仅考虑构建 ansatz 参考态中最重要的两个 determinants。我们消除冗余项，以执行无冗余计算。鉴于当前可用的噪声量子硬件，我们在 classical computer 上进行参数优化，在 quantum computer 上测量能量。此外，为了在噪声中等量子时代的囚禁离子硬件（商业可用的 IonQ Forte-I）上执行我们预期的 12 位量子计算，并结合误差缓解和后选择技术，我们对问题进行一系列资源降低措施：a. 将两量子门数量降低 99.84%（从 12243 个降至 20 个两量子门），相对于未优化电路；b. 通过 supercliques 概念降低测量次数，同时仅在资源优化问题设置下相对于经典计算损失 2.69% 获得的基态能量。
引用
@article{arxiv.2504.07037,
title = {Trapped ion quantum hardware demonstration of energy calculations using a multireference unitary coupled cluster ansatz: application to the BeH2 insertion problem},
author = {Palak Chawla and Disha Shetty and Peniel Bertrand Tsemo and Kenji Sugisaki and Jordi Riu and Jan Nogue and Debashis Mukherjee and V. S. Prasannaa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.07037},
year = {2025}
}
备注
Revised version