具有自旋适应生成元的酉变换的精确分解
在变分量子算法中保持自旋对称性,对于生成具有物理意义的电子波函数至关重要。然而,由于对应的费米子生成元会转化为非对易的泡利算符,在量子硬件上实现自旋适应变换具有挑战性。该工作提出了源自费米子双激发与退激发旋转的自旋适应酉变换的精确高效分解方法。这些酉变换被表述为泡利算符指数函数的有序乘积。该团队利用生成元中基本算符形成小规模李代数这一特性,通过在代数伴随表示中操作,将分解问题重构为针对矩阵指数函数的低维非线性优化问题。这种方法无需依赖符号操作即可实现酉变换的精确数值重参数化。所提出的分解方案为在变分算法中构建对称性守恒的量子电路提供了实用策略,其设计天然保持自旋对称性,降低了实现成本,并确保分子系统量子模拟中电子态的准确表征。



