量子计算机上正规矩阵产品态的变分准备

在量子计算机上准备矩阵产品态（MPS）是模拟众多体物理的关键常规。然而，基于楼梯电路的常用方案往往电路深度过大，难以在当前硬件上执行。本文演示，通过利用近似量子编译（AQC）中的启发式方法，可使用较浅电路准备具有短程关联性的MPS。我们以ADAPT-AQC为例，这是一种自适应 ansatz 准备算法，并对现有AQC-Tensor算法提出更广泛的初始化程序。我们首先针对分子电子结构基态的准备任务对比这些方法。随后，我们利用这些方法准备50晶格位的反磁性（AFM）Heisenberg XXZ自旋链基态，该自旋链位于AFM-XY相边界附近。通过执行深度最高为59个CZ、包含1251个CZ门的电路，我们进行全局急热并观察磁有序性在此前因深度基态准备电路难以及时访问的参数制度下的松弛。我们的结果表明，量子资源与经典资源的集成如何推动量子计算机可研究范围的边界。