量子科技中心_量科网

为变分量子本征求解器（VQE）设计紧凑且精确的电路是近期量子化学领域的一项核心挑战。现有自适应方法（如ADAPT-VQE）通过梯度信息和贪婪启发式算法，从预定义算子池中迭代选择算子来设计电路。本工作采用基于UCCSD算子池的可微量子架构搜索（DQAS）作为电路设计框架，并引入两种互补策略：全局模式可同时优化所有算子选择，逐层模式则在保留已学习结构的同时逐步构建电路。通过将离散算子选择松弛为连续可微优化，DQAS能够对UCC电路架构的组合空间进行基于梯度的探索。在BeH2、H4、LiH、H6和H2O（8-14量子比特）上的基准测试表明，在紧凑电路范围内，两种策略均比ADAPT-VQE实现了更高精度和更少CNOT门数量：H2O的精度提升高达2.7倍，同等电路深度下CNOT门数量减少13-17%。基于量子比特激发（QEB）算子池的基准测试证实，两种优势均可推广至UCCSD之外。这些结果表明，可微架构搜索为在近期量子化学中设计精确且紧凑的VQE电路提供了一种有效且可推广的框架。