分子能量的量子纠错计算
该研究团队首次展示了在分子系统电子结构的量子计算中,采用量子纠错(QEC)的端到端流程。研究团队利用Quantinuum H2-2量子计算机,通过量子相位估计(QPE)方法,在采用[[7,1,3]]色码编码的量子比特上计算了氢分子的基态能量。为了提升QPE电路在Clifford+T门集上的逻辑编译性能,研究团队引入了多种针对Clifford+RZ(任意角度单量子比特旋转)门集的部分容错(FT)技术。为了增强计算保真度,研究团队集成了Steane QEC装置进行实时纠错,显著提高了计算精度。所使用的电路包含22个量子比特,最多2185个物理双量子比特门和760个中间电路测量。研究团队观察到,尽管额外的QEC电路增加了复杂性,但在电路中间加入QEC装置仍能提升QPE电路的性能。实验估计的能量E与精确基态能量EFCI的偏差为E−EFCI=0.018(10) hartree,其中EFCI表示在给定基组下的精确基态能量。此外,研究团队还进行了可调噪声参数的数值模拟,以识别主要的噪声来源。研究团队发现,将QEC协议调整为更高的存储噪声保护是改善实验结果的最有前景的途径。
