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变分激发态量子算法通常会因一些通常被孤立研究的因素而失效：贫瘠高原、对称性污染、有限采样不稳定性以及硬件成本。本研究使用一个虽小但完整的系统——基于STO-3G基组的H\(_2\)O分子（12个量子比特，约旦-Wigner变换），将这些因素整合到一个可复现的流水线中，并通过精确对角化验证每一项论断。裸量子比特哈密顿量将阳离子（\(N=7\)）态交错置于中性流形之下；硬件高效和保数ansätze在Hartree-Fock处停滞（由布里渊定理可知，这是一个精确的驻点），而ADAPT-VQE则能脱离该驻点；变分降解法继承了对称性污染并导致能谱反转，而量子运动方程（qEOM）子空间方法则能将能级阶梯恢复至亚毫哈特里精度。在散粒噪声下，粒子数在结构上得到保护；一个实际的测量模型将数千个子空间矩阵元素坍缩为约\(10^5\)个通勤群；基于矩阵感知的散粒分配方法以约\(3\times10^9\)次总散粒数达到化学精度——这比朴素的逐元素估计低一千倍，且可在数天内完成——因此，单电路门保真度（而非测量）成为主要约束。这项工作是一个教学和基准测试参考，而非新方法；所有代码、参数和图表均已公开。