量子子空间对角化的广义框架
该研究团队提出了一种框架,用于在量子计算机采样的比特串所定义的子空间中计算哈密顿量本征问题的解。通过采用包含投影算符和升降算符的扩展字母表表示哈密顿量,该方法为量子比特系统和费米子系统提供了统一的求解方案。研究团队对算符进行分组排序,仅评估非零项并执行最小化的子空间查找操作。比特串采用位集表示以降低内存消耗,并实现对量子比特数量无内在限制的算符评估。基于位集的子空间以哈希映射格式存储,从而实现高效索引和查找操作。该方法可直接构建稀疏矩阵表示或获得无矩阵解,用户可自由选择将其应用于任意本征求解器。通过计算凝聚态物理和量子化学实例的基态解,该框架相比现有技术展现出更低的内存需求和更快的运行速度(某些案例可提升一个数量级或更多)。该工作为量子优势候选应用提供了高性能量子-经典混合本征求解的灵活接口。

