用于分子变分本征求解器的Givens交换拟设

分子基态能量有助于确定计算药物发现中的构象排序、反应能量学和电子效应,但当强关联或大活性空间变得重要时,精确计算会变得困难。变分量子本征求解器通过优化参数化量子态来估计这些能量,使得拟设设计既影响精度也影响成本。本研究研究了一种固定拓扑的Givens交换拟设,避免了架构搜索。该电路从具有最低对角哈密顿期望值的计算基态出发,应用局部RY旋转,并包含两个有序的全对Givens交换块。参数使用哈密顿期望值进行优化,而精确对角化仅在优化后用于计算误差和保真度。在六个固定随机种子上,经过系数验证的LiH-6和H₂O-8哈密顿量,以及一个BeH₂-6公开规范候选分子,在每次运行中均达到了化学精度。对应的六种子均误差分别为0.000000124 Hartree(相当于0.000124毫Hartree)、0.000128558 Hartree(相当于0.128558毫Hartree)和0.000002152 Hartree(相当于0.002152毫Hartree)。在LiH-6和H₂O-8上,这些平均误差低于所比较的量子架构搜索方法已公布的点误差,而该方法使用的预编译宏预算更大。因此,该方法可作为分子变分本征求解器的一种精确、可重复且无需搜索的参考模板。

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提交arXiv: 2026-06-25 11:49

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