何时拒绝一种基态制备算法

近年来，大量研究工作致力于化学和材料领域的基态能量估计（GSEE）量子算法。鉴于正在开发的启发式和非启发式方法众多，评估这些方法的何种组合最终将在实践中使用颇具挑战性。评估实用性的一个重要指标是运行时间。对于大多数GSEE算法，运行时间取决于基态制备（GSP）方法。为了评估GSEE和GSP方法各种组合的实用性，我们探讨了在何种条件下，一种GSP方法应被接受并取代参考方法（如Hartree-Fock态）。我们为GSEE目的引入了一个接受或拒绝GSP方法的标准。我们考虑了从启发式方法到具有可证明性能保证的算法的不同GSP方法，并进行了数值模拟，以在不同化学系统上对其性能进行基准测试，这些系统从氢原子等小分子到jellium等较大系统。未来，这种方法可能用于放弃某些VQE拟设和其他启发式方法。然而，到目前为止，我们的发现并未提供反对使用VQE和更昂贵的启发式方法（如低深度增强器）的证据。这项工作为进一步探索在量子化学中实现量子优势的要求奠定了基础。