Вариационный квантовый решатель собственных значений
-
Основы вариационного квантового решателя собственных значений (VQE)
- VQE — это эвристический метод оптимизации квантовых состояний, основанный на вариационном принципе.
- Он используется для решения задач, связанных с квантовой химией и квантовой физикой, и может быть реализован на квантовых процессорах.
-
Алгоритм VQE
- VQE включает в себя выбор подмножества состояний и вариационных параметров, которые управляют этими состояниями.
- Он использует градиентный спуск для минимизации функции затрат, связанной с ожидаемым значением наблюдаемой величины.
-
Пример и преимущества
- В качестве примера рассматривается использование ворот Паули, где VQE позволяет оценить функцию затрат и градиенты.
- VQE устойчив к ошибкам и подходит для стратегий устранения ошибок, но не гарантирует сходимость к основному состоянию.
- Он требует большого количества измерений и может работать на оборудовании NISQ, но не подходит для всех задач.
-
Применение в химии
- С 2022 года VQE может моделировать только небольшие молекулы, но в 2020 году было продемонстрировано моделирование водородной цепи на квантовом процессоре Google Sycamore.