基于变分量子虚时演化和UCC Ansatz的基态求解器

摘要

对于量子多体体系，其基态的求解十分重要。变分量子本征求解器VQE是一种基于量子计算的变分基态求解算法，由于其需要结合量子电路和经典的变分算法，使得量子电路的复杂性和变分算法的有效性显得极其重要。针对量子分子体系，提出了一种变分基态求解器。运用单电子约化密度矩阵分析得到在自然分子轨道表象下的电子轨道占据数，根据占据数大小简化了体系哈密顿量和相应的UCC ansatz线路。并运用变分量子虚时演化算法替代VQE中常用的梯度算法，因此不易受到参数空间的梯度分布的影响，使得变分过程收敛更快，更具鲁棒性。

关键词

量子化学 / 量子电路 / 量子计算 / 变分基态求解器 / 变分量子虚时演化

基金资助

国家自然科学基金面上项目(11874094,12274046); 重庆市教育委员会高等教育教学改革研究项目(223020)