通过无相位辅助场量子蒙特卡罗方法提高基于样本的量子对角化算法的准确性和效率

《Journal of Chemical Theory and Computation》：Enhancing the Accuracy and Efficiency of Sample-Based Quantum Diagonalization with Phaseless Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo

量子算法QSCI/SQD通过量子电路重复制备和测量，在希尔伯特子空间中经典对角化哈密顿量，结合ph-AFQMC方法能有效恢复分子解离（如N?）和相关能，降低采样需求。

　　

量子选配配置相互作用（QSCI）和一种称为基于样本的量子对角化（SQD）的扩展协议，已成为利用噪声量子计算机求解电子薛定谔方程的有前景的算法。在QSCI/SQD中，量子电路会在量子设备上反复制备，而测量得到的配置构成了多体希尔伯特空间中的一个子空间，在该子空间中哈密顿量可以通过经典方法进行对角化。对于N₂的分解以及一个[2Fe – 2S]簇模型（分别涉及26个轨道中的10个电子和20个轨道中的30个电子），我们展示了使用非微扰随机方法——无相位辅助场量子蒙特卡洛（ph-AFQMC），并结合从量子硬件获得的截断SQD试探波函数，可以恢复大量的关联能量（例如，$O$(100) mHa）。这种量子-经典结合方法有望大幅减轻QSCI/SQD程序的采样负担，并且是近期提出的依赖量子态层析成像的混合ph-AFQMC算法的一个有吸引力的替代方案。