量子辅助幽灵古兹维勒拟设
“幽灵古茨维勒近似”(gGut)嵌入技术在模拟真实材料特性时,展现出与金标准动态平均场理论方法相当的精度,同时计算成本大幅降低。然而,该方法受限于计算底层有效嵌入模型密度矩阵的算法瓶颈——该矩阵必须在自洽嵌入循环中收敛。该团队开发了一种混合量子-经典gGut技术,借助量子计算机与基于采样的量子选择组态相互作用(QSCI)算法,求解嵌入哈密顿量的基态性质。研究人员探究了基于组态相互作用的方法在gGut框架下评估单带安德森杂质模型态密度的适用性,发现随着幽灵轨道数量增加,目标基态在组态相互作用基中会呈现足够稀疏性。进一步地,该工作结合局域幺正簇贾斯特罗(LUCJ)变分量子态与电路切割技术,在IQM量子硬件上制备了最多含11个幽灵轨道(相当于24量子比特)的系统,测试了QSCI性能。通过仅使用总组态相互作用基态1%的量子采样构建SCI基,该团队成功实现了收敛的gGut计算,准确捕捉了贝特晶格上费米-哈伯德模型的金属-绝缘体相变。
