针对化学计算的量子多参考态误差缓解
量子误差缓解(QEM)策略对于提升噪声中等规模量子设备上量子化学算法的精度和可靠性至关重要。参考态误差缓解(REM)是一种经济高效的、受化学启发的QEM方法,在弱关联问题中表现尤为出色。然而,当应用于强关联系统时,REM的有效性往往受到限制。在此,该团队提出了多参考态误差缓解(MREM),这是REM的一种扩展方法,通过利用多参考态系统地捕捉强关联基态中的量子硬件噪声。MREM的一个关键方面是使用Givens旋转高效构建量子电路以生成多参考态。为了在电路表达能力和噪声敏感性之间取得平衡,研究人员采用了由少数主导Slater行列式组成的紧凑波函数。这些经过截断的多参考态被设计为与目标基态具有显著重叠,从而能够有效增强变分量子本征求解器实验中的误差缓解效果。该工作通过对H2O、N2和F2分子系统的全面模拟,展示了MREM的有效性,并强调了其在计算精度方面相较于原始REM方法的显著提升。MREM将误差缓解的范围扩展至涵盖更广泛的分子系统,包括那些表现出显著电子关联的系统。
