变分量子本征求解器(VQE)最新进展:综述与基准测试

变分量子本征求解器(VQE)算法是为近期中等规模含噪声量子计算机(NISQ)开发的一种求解哈密顿量本征值的方法。与量子相位估计(QPE)等全量子算法不同,基于VQE的方法采用量子-经典混合架构,通过协同利用量子硬件与经典计算资源来应对近期量子硬件存在的可用量子比特数有限、量子退相干等问题。相较于标准VQE,研究者已开发出多种改进版本(变体)以解决NISQ设备上的可扩展性问题,这些变体通过调整基础VQE拟设来降低量子硬件的计算负荷。本综述重点关注与VQE相关的三大方向:其一聚焦于电路复杂度优化型、化学启发的拟设结构以及激发态扩展等VQE变体;其余部分则着重评估VQE方法的精度基准,并对当前量子模拟器的发展现状进行概述。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-02-11 21:24

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