对称性适应VQE的李代数不完备性——针对非阿贝尔分子点群

基于幺正耦合簇拟设(SymUCCSD)的对称性自适应变分量子本征求解器,能有效减少阿贝尔分子点群的参数数量,但对非阿贝尔群却系统性失效,且缺乏完备的理论解释。本工作证明:阿贝尔子群限制会引发多维不可约表示的虚假分裂,从而过早丢弃跨组分激发。在李代数层面,该限制将动态李代数(DLA)约束于阿贝尔子代数𝔲(1)dλ,使得可到达态流形被限制在测度为零的环面𝕋dλ上。然而仅完成代数结构并不足够——当仅采用适配阿贝尔子群的标准分子轨道时,跨组分积分会恒为零,从而沿非阿贝尔代数方向形成人为的零梯度平台。NH3/STO-3G体系(C3v对称性,16量子位)的数值实验同时验证了DLA约束与梯度平台现象:SymUCCSD虽达到优化器完全收敛,但仍与全组态相互作用能量存在21.8毫哈特里偏差。该分析为观测到的数值崩溃提供了严格的代数与几何诊断,表明要恢复完全等变动力学,必须同时引入完整非对角生成元及非阿贝尔自由度的策略性参数化。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-03-22 02:07

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