用于低能有效哈密顿量和准简并本征值问题的量子算法
准简并本征值问题是量子化学和凝聚态物理的核心问题,其中低能谱常形成由近简并态构成的流形,这些态决定了物理性质。当存在唯一基态且具有适度能隙时,标准量子算法(如相位估计和基于QSVT的本征值滤波)表现良好;但在准简并区域,这些算法需要比流形内能级分裂更精细的分辨率,否则会返回低能区间内不受控的叠加态,无法检测或解析简并性。该研究团队提出了一种量子算法,通过在低维参考子空间中求解有效哈密顿量的本征问题,直接对角化此类准简并流形。这一降维问题与原问题完全等价,其解通过块编码波算子提升至完整希尔伯特空间。分析结果提供了可证明的本征值精度和子空间保真度界限,以及总体查询复杂度,表明无需假设任何流形内能级分裂即可高效求解准简并本征值问题。该算法在多个体系(费米-哈伯德模型、LiH分子和过渡金属配合物[Ru(bpy)3]2+)上进行了基准测试,展现出稳健的性能和对(准)简并态的可靠解析能力。
量科快讯
【牛津大学开设量子技术理学硕士课程 首批有29名学生入学】英国牛津大学新开设的量子技术理学硕士课程已于近日正式启动。首批有29名学生入学,他们将率先受益于这一面向快速发展的量子技术领域的跨学科培训课…
20 小时前
1 天前
2 天前
2 天前
2 天前



