哈密顿量感知的自适应变分量子本征求解器用于分子基态模拟
在变分量子本征求解器(VQE)中设计紧凑的拟设,对于在近期量子设备上解决实际分子的能量问题至关重要。然而,现有的自适应导数组装伪特罗特(ADAPT)拟设面临两个挑战:不恰当的算子选择以及退化算子的累积。本文提出哈密顿感知(HA)ADAPT-VQE算法来解决这些问题。首先,该团队建立了一种新的激发算子选择准则。该准则通过引入哈密顿量信息,打破了现有准则的局部约束,优先选择具有物理意义的激发算子,且不增加额外的经典或量子计算开销。此外,该工作开发了一种问题自适应方法,用于甄别并剪除因不当选择和不可避免的退化而产生的冗余激发算子。该方法平衡了冗余算子剪除与收敛保证,并适用于任意规模的拟设。在典型强关联分子系统上的系统数值实验表明,该团队的HA-ADAPT-VQE避免了能量平台,并在能量误差、拟设规模和测量成本方面优于基线算法。该工作提供了一种高效、鲁棒的拟设构建范式,有助于大规模VQE在量子化学中的开发与实际部署。

