ADAPT-VQE 是一种用于近期量子计算机上量子化学系统混合量子经典模拟的稳健算法。虽然其迭代过程系统地达到基态能量,但 ADAPT-VQE 的实际实现对局部能量最小值很敏感,导致过度参数化的假设。我们引入了 Overlap-ADAPT-VQE,通过最大化它们与已经捕获一些电子相关性的任何中间目标波函数的重叠来增加波函数。通过避免在散布局部最小值的能量景观中构建假设,Overlap-ADAPT-VQE 产生了超紧凑的假设,适用于高精度初始化新的 ADAPT 程序。对于强相关系统,与 ADAPT-VQE 相比具有显著优势,包括电路深度的大幅节省。由于这种压缩策略也可以用精确的选定配置相互作用 (SCI) 经典目标波函数进行初始化,因此它为更大系统的化学精确模拟铺平了道路,并增强了通过量子计算的力量决定性地超越经典量子化学的希望。
摘要 变分量子特征求解器 (VQE) 算法因其在近期量子设备中的潜在用途而受到越来越广泛的关注。在 VQE 算法中,参数化量子电路 (PQC) 用于准备量子态,然后利用这些量子态计算给定汉密尔顿量的期望值。设计高效的 PQC 对于提高收敛速度至关重要。在本研究中,我们通过动态生成包含问题约束的 PQC,引入了针对优化问题量身定制的问题特定 PQC。这种方法通过关注有利于 VQE 算法的酉变换来减少搜索空间,并加速收敛。我们的实验结果表明,我们提出的 PQC 的收敛速度优于最先进的 PQC,凸显了问题特定 PQC 在优化问题中的潜力。关键词:VQE算法,优化问题,问题特定参数化量子电路
模型梯度下降 [Sung et al '20]:围绕当前参数拟合二次模型并最小化它(BayesMGD [Stanisic et al '21]:使用贝叶斯规则来维持模型中的不确定性;解析下降 [Koczor and Benjamin
K29.002:超导量子材料与系统 (SQMS) – 新的 DOE 国家量子信息科学研究中心 M41.009:可调 transmon 量子比特的长期尺度能量弛豫动力学作为损耗计量工具 N27.006:超导量子材料与系统 (SQMS) 研究中心的量子信息科学生态系统工作 N51.004:方八边形晶格上 Kitaev 自旋模型的非线性响应*