振动 ADAPT-VQE：临界点导致收敛问题
量子物理
2025-05-23 v2 计算物理
摘要
量子化学是量子计算有望产生重大影响的最具前景的应用之一。尽管在电子结构领域已有大量研究，但在量子计算机上计算分子的振动特性仍是一个相对未知的领域。在本工作中，我们基于全振动组态相互作用（FVCI）波函数的反厄米激发算符的无穷乘积表示（IPR），开发了一种振动 ADAPT-VQE（vADAPT-VQE）形式体系，该体系允许在量子计算机上制备振动哈密顿量的本征态。为了利用 IPR 建立 vADAPT-VQE 算法，我们研究了解纠缠酉振动耦合簇（dUVCC）理论的精确性，并表明 dUVCC 可以在无穷展开中形式化地表示 FVCI 波函数。为了研究 vADAPT-VQE 算法的性能，我们数值研究了 vADAPT-VQE 算法是否生成可以表示 FVCI 波函数的算符序列。我们的数值结果表明，在使用 vADAPT-VQE 制备波函数时频繁出现临界点。这些结果意味着，在使用 vADAPT-VQE 于量子计算机上制备振动波函数时，可能会遇到效用递减的问题，并且需要进一步研究以找到能够规避这种行为的方法。
引用
@article{arxiv.2404.06770,
title = {Vibrational ADAPT-VQE: Critical points leads to problematic convergence},
author = {Marco Majland and Patrick Ettenhuber and Nikolaj Thomas Zinner and Ove Christiansen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.06770},
year = {2025}
}