基于量子资历的子空间扩展:短路酉变换线性组合以实现高效量子测量
基于量子高位数的子空间扩展(Q-SENSE)是一种融合量子-经典计算的新型算法,该研究团队在变分量子本征求解器(VQE)与组态相互作用(CI)方法之间实现了创新性平衡。该算法通过量子设备构建哈密顿矩阵元,并经典求解所得特征值问题。这种基于高位对称性的方法通过以额外矩阵元计算为代价降低电路复杂度,有效缓解了近期量子硬件上VQE算法面临的主要限制之一——电路深度问题。 相较于量子子空间扩展(QSE)、量子克里洛夫子空间扩展及非正交量子本征求解器等扩展类方法,Q-SENSE创新性利用对称性诱导的正交性,在离散对称性区间内构建基态。该特性不仅确保态间正交性,还因不同对称子空间间多数矩阵元为零而显著减少需测量的哈密顿项数。通过系统性融合对称性原理与矩阵处理技术,该工作为近期量子设备及早期容错量子计算阶段提供了一条具有可扩展性和资源高效性的量子优势实现路径。
