量子科技中心_量科网

通过变分量子本征求解器（VQE）算法求解分子能级，是展示噪声中等规模量子（NISQ）时代实际意义量子优势最具前景的应用之一。为平衡VQE计算中拟设复杂度与计算稳定性，该研究团队提出HiUCCSD——一种基于哈密顿量本征信息构建、保持对称性的新型拟设方法。理论上证明了HiUCCSD在阿贝尔点群范围内的有效性，并通过VQE和自适应导数组装伪特罗特（ADAPT）-VQE数值实验，对十个不同点群分子开展了HiUCCSD与现行SymUCCSD的性能对比。结果表明：对于阿贝尔点群分子，HiUCCSD与SymUCCSD性能相当；而对于非阿贝尔点群分子，HiUCCSD可规避SymUCCSD可能出现的性能失效问题。在所有研究分子体系中，相较于UCCSD拟设，HiUCCSD使VQE参数数量减少18%-83%，并将ADAPT-VQE的激发算符池规模缩减27%-84%。凭借更强的鲁棒性和更广的适用性，HiUCCSD为推进大规模分子VQE实施提供了新的拟设选择方案。