量子科技中心_量科网

量子计算为模拟现实世界材料提供了变革性潜力，为研究量子化学和凝聚态物理中的复杂量子系统构建了强大平台。该工作利用Qiskit工具包，通过迭代量子相位估计（IQPE）和绝热演化算法，对六位点石墨烯六角环的哈伯德模型进行模拟，以确定其基态特性。无噪声模拟获得的基态能量、电荷与自旋密度以及关联函数均与精确对角化结果高度吻合，证实了量子模拟在强关联电子系统中的精确性与可靠性。然而，在当前存在噪声的量子硬件上实施IQPE和绝热演化仍面临巨大挑战。为探究这些限制，研究人员采用Qiskit Aer模拟器，并基于IBM真实后端特性构建了包含退极化门误差、热弛豫和读数噪声的自定义噪声模型，由此评估这些因素对模拟精度的影响。在IBM设备上的初步硬件实验进一步揭示了模拟噪声与实际噪声的差异，凸显理想实现与实际部署间的差距。总体而言，该研究既证明了量子计算在模拟关联量子材料方面的前景，也暴露出现有量子器件因硬件噪声导致精确可靠物理预测面临的重大挑战。