朝着海森堡标度:高效测量的非正交量子本征求解器
非正交量子本征求解器(NOQE)为电子结构计算提供了精确框架,但其哈密顿量与重叠矩阵元的估计依赖于采样,需要 \(O(1/\varepsilon^2)\) 次电路重复才能达到加法精度 \(\varepsilon\) 。该工作将这一矩阵元估计步骤重新表述为一系列振幅估计任务,并将迭代式量子振幅估计整合到NOQE工作流程中。由此产生的协议通过用相干振幅放大替代非相干统计平均,使得这些估计任务的查询复杂度接近海森堡极限,即 \(O(1/\varepsilon)\) 。研究人员给出了明确的电路构造及相应的实现步骤。针对氢分子电子态的数值模拟表明,相比原基于采样的协议,所提方法以显著更少的总查询次数达到化学精度。总体而言,该研究提供了一条高精度能量估计的测量高效路径,并展示了如何系统性地重构受采样限制的量子算法,以利用量子相干性并降低测量成本。

