模块化量子处理器上的量子化学高效算法

量子化学是未来量子计算机极具前景的应用领域,但量子比特数量等资源要求表明需要采用模块化计算架构。该团队提出了一种跨多个计算模块实现的量子化学算法——分布式单元选择性耦合簇(dUSCC)。研究人员利用Trotter化过程的伪交换特性设计封装方案,通过优化模块间贝尔态缓冲期间的跨模块门调度,实现了并行性最大化。在3簇(H4)3链上的实验表明,该算法天然利用分子结构降低模块间延迟。数据显示当模块间门延迟达到模块内门速度的约20倍时,dUSCC仍能保持化学精度且运行时间不受影响。对于弱纠缠体系,dUSCC可实现“零成本”运行,其存在性可通过经典算法高效判定。这种新型编译方案同时利用了伪交换特性和跨模块门调度机制,有望为其他Trotter化算法提供高效的分布式编译方案。

量科快讯