实用规模量子态制备:使用泡利路径模拟的经典训练
该团队使用Pauli路径模拟方法变分地获得参数化电路,用于制备各种量子多体哈密顿量的基态。这些模型包括一维量子伊辛模型、二维方形和重六边形晶格上的量子伊辛模型,以及Kitaev蜂窝模型,所有系统规模均达到一百个量子比特或更多,超越了精确态矢量模拟的能力范围,从而达到了实用规模。该团队将Pauli路径模拟结果与可获得的精确基态能量进行基准测试,否则与密度矩阵重整化群计算进行比较,发现了高度一致性。为进一步评估变分态的质量,他们计算了量子伊辛模型在x和z方向上的磁化强度,并计算了Kitaev蜂窝模型的拓扑纠缠熵。最后,该团队在Quantinuum的H2量子计算系统上,使用通过Pauli路径模拟获得的参数化电路,制备了48量子比特的Kitaev蜂窝模型在能隙和无能隙区域的近似基态。在没有误差缓解的情况下实现了约5%的相对能量误差,并在量子设备上演示了超越定点模型的阿贝尔任意子编织操作。