对称性自适应变分量子本征求解器在动态平均场理论中实时格林函数计算的经典基准测试

该研究团队提出了一种变分量子本征求解器(VQE)方法,用于解决动态平均场理论(DMFT)中的安德森杂质模型(AIM)。针对最小二格点近似往往无法解析关键谱特征的局限,研究人员在兼顾近期硬件约束条件下,探索了VQE在更大 bath 离散化尺度下的有效性。通过采用强制粒子数守恒(N)、自旋投影(S_z=0)和总自旋(S^2=0)对称性的对称适应拟设,该工作利用DMFT自洽循环提取的bath参数,在不同相互作用强度下以精确对角化为基准进行性能测试。对于四格点模型,仅需紧凑参数集(N_p≤30)即可使基态能量相对误差稳定控制在0.01%以下。尤为重要的是,该团队证实通过实时演化能从VQE制备的基态中精确提取DMFT核心量——单粒子格林函数,该方法在中强相互作用区间表现优异。然而在弱相互作用区间,尽管基态能量吻合度极佳,格林函数仍呈现显著偏差,尤其在解析低能谱特征时。这些发现表明,VQE结合实时演化能有效突破二格点近似限制,将量子-经典混合DMFT拓展至绝缘相描述领域。虽然该方法为近期量子设备模拟强关联材料提供了可行路径,但精确基态能量无法保证动力学性质准确性的现象,凸显了该方法应用于关联金属体系时的关键挑战。

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提交arXiv: 2026-02-03 18:59

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