量子硬件化学系统模拟中的耦合簇降阶理论
量子技术应用于化学问题的实际操作面临着重大挑战,特别是在处理现实基组和精确纳入电子关联效应方面。由于逻辑量子比特数量、保真度以及现有硬件支持的浅层电路深度的限制,直接解决这些问题目前尚不可行,这些限制阻碍了达到所需精度的模拟。一个有前景的替代方案是混合量子-经典计算,其中经典资源用于构建有效哈密顿量,其维度符合当前量子设备的限制。本文中,该团队展示了一种混合方法的性能:首先在降维后的活性空间中评估耦合簇降阶哈密顿量,随后使用量子算法计算相应的基态能量。该工作的全面分析探讨了当将数百个轨道降阶至当今量子硬件可处理的问题规模时,在恢复关联能量方面可达到的精度。研究人员认为,这种灵活性强的混合算法(问题规模可根据可用的量子资源进行调整)可以作为嘈杂中型量子(NISQ)设备和未来容错量子计算机之间的桥梁,标志着在化学领域早期实现量子优势迈出了重要一步。
