量子科技中心_量科网

新兴的量子计算技术被普遍认为将为量子化学模拟提供创新方法。尽管量子计算机的规模与保真度快速提升，但高资源需求使量子化学实验的实施面临挑战。典型实验往往受限于所用量子比特数量，需承担大量测量成本，或需进行特定架构的复杂优化与误差缓解。该研究团队提出了一种概念简洁的基准测试方法——基于多辅助量子位相位估计的解决方案。该方案仅适用于极小的化学体系，其适用范围无法超过需2个量子比特描述的分子系统；但这种限制使研究人员能构造出逻辑门数量随读数寄存器量子比特数呈平方级增长的电路。这使得作用于多量子比特的量子化学电路能在有限测量次数下获得有意义的结果。该团队运用该技术（单次实验仅需200次测量）在56量子比特离子阱量子计算机上，以50比特精度（8.9×10⁻¹⁶哈特里）计算了氢分子基态能量，消除了特洛特误差。计入特洛特误差后，仍可获得32至36比特精度（分别为1.5×10⁻¹⁰和6.0×10⁻¹¹哈特里），远超完全组态相互作用所需的化学精度阈值（1.6×10⁻³哈特里）。该工作还探讨了该方法在更深层电路中的应用潜力，并评估其作为近期量子设备基准测试任务的可行性。