Rydberg ions in coherent motional states: A new method for determining the polarizability of Rydberg ions
本文提出了一种测量束缚在Paul阱谐振势中的里德伯离子极化率的方法。对于高激发电子态，电子波函数和俘获场之间的耦合根据离子的运动状态修改激发概率。这种相互作用强烈地依赖于激发态的极化率，并表现在离子的状态依赖的长期频率。我们初始化一个单一的捕获$^{40}$钙$^+$离子从运动基态到相干态与$|α|$高达12使用的陷阱段上的电压。首先在长寿命的3D $_{5/2}$状态中初始化的内部状态在双光子过程中经由5 P $_{3/2}$状态被激发到Rydberg S $_{1/2}$ -状态。我们探测由于里德伯激发，随后衰减到内部地面4S $_{1/2}$状态的3D $_{5/2}$状态的耗尽。通过分析得到的光谱，我们提取的Rydberg态的极化率与数值计算相一致。该方法易于实现，适用于不同的里德堡态，而不管它们的主量子数或角量子数量子数。用里德伯离子晶体进行量子门操作需要一个精确的状态极化率值。
2022-08-23 physics.atom-ph quant-ph
Computation of molecular excited states on IBM quantum computers using a discriminative variational quantum eigensolver
求解分子的激发态仍然是现代量子化学的关键挑战之一。传统方法受到现有计算能力的限制，限制了可以研究的分子的复杂性或可以获得的结果的准确性。已经提出了几种量子计算方法来解决这个限制。然而，这些通常具有在短期内可能无法实现的硬件要求。我们提出了一种基于变分量子机器学习的方法来确定分子的激发态，旨在尽可能地适应早期噪声中间尺度量子（NISQ）计算机的缺陷，并在IBMQ上实现了H2。我们的方法使用两个参数化的量子线路的组合，串联工作，结合变分量子本征求解器（VQE）迭代地找到分子哈密顿量的本征态。
2021-04-12 quant-ph
Determining eigenstates and thermal states on a quantum computer using quantum imaginary time evolution
在量子计算机上精确计算哈密顿基态、激发态和热态将影响物理和计算机科学中的许多问题，从量子模拟到机器学习。鉴于构建大规模量子计算机所面临的挑战，这些任务应该以资源有效的方式进行。在这方面，现有的技术的基础上相位估计或变分算法显示潜在的缺点;相位估计需要深的电路与附属，这是很难可靠地执行没有纠错，而变分算法，而灵活的电路深度，需要额外的高维经典优化。在这里，我们介绍了量子虚时间演化和量子Lanczos算法，这是寻找基态和激发态的经典算法的类似物。与经典算法相比，它们每次迭代所需的空间和时间呈指数级减少，并且可以在没有深度电路和辅助电路或高维优化的情况下实现。我们还讨论了量子虚时间演化作为一个子程序，通过模拟最小纠缠的典型热态生成吉布斯平均。最后，我们通过使用精确的经典仿真以及Rigetti量子虚拟机和Aspen-1量子处理单元上的原型电路的实现来展示这些算法的潜力。
2020-02-16 quant-ph
Quantum computation of $π\to π^*$ and $n \to π^*$ excited states of aromatic heterocycles
本文在IBM超导量子计算机上结合纠缠锻造和量子子空间展开方法，模拟了四种芳香杂环化合物的π→π*和n→π*激发态光谱，验证了量子计算在活性空间电子波函数模拟中的可行性。
2023-09-18 quant-ph
Quantum-enhanced Green's function Monte Carlo for excited states of nuclear shell model
本文提出一种混合量子-经典GFMC算法，利用量子子空间对角化制备试探态并结合改进的经典阴影技术，有效缓解符号问题并提高核壳模型激发态能量估计精度。
2025-08-22 quant-ph
A Software Package to Construct Polynomial Sets over Z_2 for Determining the Output of Quantum Computations
给出了一个C#软件包，它允许用户输入量子线路，在有限域Z_2上生成一组多元多项式，其在Z_2中的解的总数决定了由电路定义的量子计算的输出。生成的多项式系统可以进一步转换为规范Groebner基形式，其提供了用于计算多项式的公共根的数量的通用算法工具。
2005-12-08 quant-ph
A Limit on the Speed of Quantum Computation in Determining Parity
考虑一个函数f，它定义在从1到N的整数上，取值为-1和+1。f的奇偶性是f（x）在所有x上从1到N的乘积。在没有关于f的进一步信息的情况下，经典地确定f的奇偶性需要N次函数f的调用。我们表明，任何量子算法能够确定奇偶性的f包含至少N/2应用程序的酉算子评估f。因此，对于这个问题，量子计算机无法超越经典计算机。
1998-10-08 quant-ph
Model for the hyperfine structure of electronically-excited ${\rm KCs}$ molecules
从原子间的超精细相互作用出发，建立了一个确定双原子双碱金属杂原子分子激发态超精细结构的模型，并应用于玻色子$^{39}$ KCs和费米子$^{40}$ KCs分子.根据核间距$R$的不同耦合方案，描述了与K（$4s\,^2S_{1/2}$）+Cs（$6p\,^2P_{1/2,3/2}$）离解极限相关的态的势能曲线的超精细结构.这些结果提供了第一步，在计算的超精细结构的振转能级的这些激发态的角度识别的有效路径创建超冷基态KC分子。
2015-07-23 physics.atom-ph quant-ph
Quantum-HPC hybrid computation of biomolecular excited-state energies
RIKEN Center for Computational Science, RIKEN（理化学研究所计算科学中心）；Quantinuum Ltd.（Quantinuum有限公司）
本研究提出了一种量子-高性能计算混合计算方法，用于准确模拟生物分子激发态能量，结合超级计算机与量子计算机实现复杂反应的高效模拟。
2026-01-22 quant-ph
A Unified Variational Framework for Quantum Excited States
提出一种基于最小化逆重叠矩阵与哈密顿矩阵乘积迹的新变分原理，无需正交约束即可同时确定多个低能激发态，在多种物理系统与计算平台上验证了其准确性与通用性。
2025-04-30 cond-mat.str-el quant-ph
Scalable Quantum Computation of Highly Excited Eigenstates with Spectral Transforms
本文提出利用量子线性系统问题求解器（如HHL算法）高效制备物理哈密顿量的高激发本征态，通过变分方式避免指数级前后处理开销，并在容错与近期量子计算机上实现，模拟显示其优于现有方法。
2023-10-12 quant-ph
A Supersymmetric Approach to Excited States via Quantum Monte Carlo
我们在这里提出了一个超对称（SUSY）的方法来确定激发能的背景下的量子蒙特卡罗计划。利用超对称量子力学产生一系列等谱哈密顿量的事实，我们证明了在超对称伙伴中的Monte Carlo基态计算可以用来精确地重建任意薛定谔方程的谱和态.由于每个合作伙伴潜在的基态是无节点的，我们避免了任何“节点”的问题通常与蒙特卡罗技术。虽然我们提供了一个例子，使用这种方法来确定隧道状态的双阱势，该方法适用于任何一维潜在的问题。最后，我们讨论的扩展到更高的维度。
2009-06-18 hep-th quant-ph
Numerical Computation of Dynamically Important Excited States of Many-Body Systems
我们提出了一个扩展的时间相关的密度矩阵重整化群（t-DMRG），也被称为时间演化块抽取算法（TEBD），允许计算动态重要的激发态的一维多体系统。我们展示了它的实际用途，用于分析玻色-哈伯德模型的动力学性质和激发描述超冷原子装载在一个光晶格从玻色-爱因斯坦凝聚体。这使得更深入地了解nonadiabaticity在实验实现的绝缘相。
2012-05-14 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Excited-CAFQA: A classical simulation bootstrap for the variational estimation of molecular excited states
针对变分量子算法在量子化学中噪声管理不足的问题，提出Excited-CAFQA初始化方法，通过经典模拟离散搜索为VQD算法提供准确初始参数，在H2和HeH+分子系统上实现了90至99+%的激发态估计准确率。
2025-11-04 quant-ph
Compressed simulation of thermal and excited states of the 1-D XY-model
几年来，以可控和相干的方式制备和操纵少量量子系统在许多实验中是可行的。事实上，这些实验现在通常用于量子模拟和量子计算。然而，正如最近所示，这样的系统也可以用来模拟指数级更大系统的特定行为。也就是说，某些量子计算可以由指数级更小的量子计算机执行。这种压缩的量子计算可以用于使用非常少的量子比特来观察例如1D XY模型的量子相变。我们在这里扩展这个概念，以模拟热以及激发态的一维XY模型的行为。特别地，我们考虑了n个量子比特的自旋链的一维XY模型，并导出了一个模拟原始系统的仅处理$\mathrm{log}(n)$量子比特的量子线路。我们演示了如何热的行为，以及系统的任何本征态可以有效地模拟在这种压缩的方式，并提出了一个量子线路上的$\mathrm{log}(n)$量子比特测量的磁化强度，扭结的数量，并发生在热的相关性，以及任何激发态的原始系统。此外，我们推导出压缩电路来研究时间演化。
2015-06-23 quant-ph
Crossing The Gap Using Variational Quantum Eigensolver: A Comparative Study
本文比较 VQD 与 SSVQE 计算 LiH 低激发态的表现，并提出结合 FS-VQE 的 FS-VQD 与 FS-SSVQE 以探索 H₄ 高激发态。
2024-06-15 quant-ph
A full circuit-based quantum algorithm for excited-states in quantum chemistry
提出一种非变分完整线路量子算法，通过消除经典优化过程实现更快收敛与更强抗噪性，数值模拟与超导平台实验均验证其在获取分子激发态能谱上的有效性。
2024-01-03 quant-ph
Theorem on the existence of a nonzero energy gap in adiabatic quantum computation
基于绝热定理的绝热量子计算是传统量子计算的一个很有前途的替代方案。绝热算法的有效性依赖于基态和激发态之间非零能隙的存在。然而，很难确定能隙的精确值。本文对绝热量子计算中的哈密顿量提出了一个非零能隙存在性定理。它可以帮助有效地识别一个大类的哈密顿量之间的基态和激发态没有能级交叉。
2014-10-14 quant-ph
Workflow for practical quantum chemical calculations with quantum phase estimation algorithm: electronic ground and π-π* excited states of benzene and its derivatives†
本文提出一种结合MP2赝自然轨道、活性空间CISD和误差削减技术的QPE量子化学计算工作流程，并通过苯及其衍生物的基态与π-π*激发态模拟验证其通用性。
2024-09-03 quant-ph
Determining the parity of a permutation using an experimental NMR qutrit
我们提出了最近提出的量子算法的NMR实现，以找到一个排列的奇偶校验。在量子计算的通常量子比特模型中，加速需要纠缠的存在，因此不能通过单个量子比特来实现。另一方面，由于量子上下文的存在，quutrit在性质上比qubit更量子，并且单个quutrit可以用于计算。我们用氘原子核在液晶中取向作为实验材料。这是第一次实验性地利用单个qutrit来执行计算任务。
2014-06-19 quant-ph
Grassmann Variational Monte Carlo with neural wave functions
本研究基于 Hilbert 空间的 Grassmann 几何严格形式化神经量子态框架，推广 Stochastic Reconfiguration 方法以同时优化多个变分波函数，并在方格 Heisenberg 模型上实现了大量激发态的高精度能量与物理可观测量计算。
2025-07-14 quant-ph
A matrix product state based algorithm for determining dispersion relations of quantum spin chains with periodic boundary conditions
研究了一种矩阵乘积态（MPS）算法，用于近似具有周期性边界条件的非线性不变量子自旋系统的激发态。本文利用推广了Östlund和Rommer [1]的动量本征态方法，将系统的Hilbert空间划分为具有不同动量的子空间。这就产生了一个直接和有效的哈密顿量，每一个对应于一个不同的动量，我们通过求解广义本征值方程来确定它们的频谱。令人惊讶的是，色散关系的许多分支近似到非常好的精度。我们基准的精确解的量子伊辛和反铁磁海森堡自旋1/2模型的算法进行比较的准确性。
2011-03-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Schemes for robust quantum computation with polar molecules
我们建议使用一种新的平台-超冷极性分子-用于具有可切换相互作用的量子计算。通/断开关是通过选择性地将“0”或“1”量子比特之一--长寿命的分子状态--激发到具有显著不同的偶极矩的“激发”分子状态来实现的。我们描述了各种方案的基础上，通过光学，微波，或电场的选择性激发基态和激发态之间的偶极相互作用的切换。我们还推广的计划，以利用偶极封锁机制时，偶极相互作用非常强。这些方案可以在最近提出的几种架构中实现。
2006-06-19 quant-ph
Molecular Excited State Calculations with Adaptive Wavefunctions on a Quantum Eigensolver Emulation: Reducing Circuit Depth and Separating Spin States
光化学反应的定量研究需要从头计算电子激发态，但经典计算机上的精确计算受到尺度限制。变分量子紧缩（VQD）是用于计算电子激发态能量的变分量子本征求解器（VQE）的扩展，并且具有使用量子计算机解决这些缩放挑战中的一些的潜力。然而，近期可用的量子计算机只能支持有限数量的电路操作，因此降低VQD方法中的量子计算成本对其实现至关重要。在这项工作中，我们研究了使用自适应量子线路增长（ADAPT-VQE）的激发态VQD计算，一个策略，已成功地减少了资源的基态能量VQE计算。我们也利用自旋限制来分离不同自旋对称性的本征态的恢复，以减少计算的次数和误差的累积。我们创建了一个量子本征解算器仿真包-基于量子计算和量子化学（QEBAB）成就的量子本征解算器-用于测试针对使用固定长度量子线路的两种VQD方法提出的自适应过程。对于氢化锂测试案例，我们发现VQD的自旋限制自适应生长变体使用迄今为止最紧凑的电路，一致地恢复了不同核几何形状和本征态的足够的电子相关能，同时隔离了单重态和三重态流形。这项工作是进一步发展技术，提高效率的混合量子算法的激发态量子化学，开辟了利用真正的量子计算机电子激发态计算的可能性比以前预期的更快。
2021-05-21 quant-ph
Hybrid Quantum-Classical Hierarchy for Mitigation of Decoherence and Determination of Excited States
使用由经典计算资源支持的量子设备是实现量子计算的一种有前途的方法。这种混合量子-经典方法的一个示例是变分量子本征求解器（VQE），其被构建为利用量子资源来解决本征值问题，并通过利用经典计算资源来进行具有最小相干时间要求的优化。这些算法已被放置在候选人首先实现至高无上的经典计算。在这里，我们提供了证据的猜想，变分方法可以自动抑制甚至非系统的退相干误差，通过引入一个完全可解的信道模型的变分状态准备。此外，我们展示了如何变分量子经典方法适合在一个更一般的层次结构的测量和经典计算，使人们能够获得越来越准确的解决方案与额外的经典资源。我们证明了数值上的一个样本电子系统，这种方法既可以准确地确定激发电子态，以及减少退相干的影响，而不使用任何额外的量子相干性时间或正式的纠错码。
2016-03-17 physics.chem-ph quant-ph
Minimization principle for non degenerate excited states (independent of orthogonality to lower lying known approximants)
由于许多电子过程都发生在激发态中，因此需要计算出简洁易懂的小激发态波函数。但由于激发能是波函数的Hilbert空间中的鞍点，基于低阶近似正交性的标准计算方法往往采用庞大而难以理解的波函数，否则截断的波函数就偏离了精确值。本文提出的激发态的变分原理，在一定的小截断空间中，可导出正确的激发态本征函数。对于He 1 S 1 s2 s使用Hylleraas坐标，基于Hylleraas-Unheim和MacDonald定理的标准方法产生了误导性的主轨道1 s1 s '，并且需要27项的级数展开来校正，而最小化Fn直接到达正确的主轨道1 s2 s，并且可以适当地改进8项。Fn使用粗糙的、相当不准确的、较低的近似值，并且不需要与它们正交。这大大降低了计算成本。因此，具有正确的第一激发态ψ1，基态近似可以立即朝着与ψ 1函数正交的方向改进。还可以发现具有psi_1的能量但与psi_1正交的高阶函数。Fn也可以在避免的交叉中识别翻转的根：激发态，无论是否翻转，都具有最小的Fn。因此，国家平均水平是不必要的。该方法进一步适用于通过传统的配置相互作用的三个最低的单重态的He 1 S。
2016-02-03 physics.chem-ph quant-ph
Quantum quenches from an excited state
本文将量子猝灭理论扩展至猝灭前系统处于激发态的情形，证明在猝灭大小的微扰范围内一点函数的持续振荡需要非平衡态中存在单准粒子贡献，并指出该结果具有非微扰含义。
2023-08-11 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Determining a local Hamiltonian from a single eigenstate
我们问是否知识的一个单一的本征态的局部哈密顿量是足够的唯一确定的哈密顿量。我们目前的证据表明，答案是“是”的通用本地哈密顿，无论是基态或激发本征态。事实上，仅知道局部观测量相对于本征态的两点等时关联函数一般应足以精确地恢复有限大小系统的哈密顿量，数值算法在系统大小的多项式时间内运行。我们还调查了大系统的限制，重建误差的敏感性，以及当关联函数只知道一个固定的子区域上的可观的情况下。数值模拟支持有限一维自旋链的结果（但在外推到更高维度的无限尺寸系统时必须谨慎）。为了我们的分析的目的，我们定义了“$k$ -相关谱”的状态，它揭示了本地相关的状态，并可能是独立的利益。
2019-07-01 cond-mat.other quant-ph
Eigenlevel statistics of the quantum adiabatic algorithm
研究了3-可满足性问题的量子绝热算法的本征能级谱，重点研究了单解情形。的基态和相关的间隙，决定算法的运行时间至关重要的属性，被发现是远离随机矩阵理论的预测。基态和第一激发态之间的能隙分布显示出大量的小能隙。另一方面，来自光谱中心部分的本征态可以用随机矩阵理论很好地描述。
2005-12-02 quant-ph
Efficient charge-preserving excited state preparation with variational quantum algorithms
本文提出保电荷VQD（CPVQD）算法，将对称性与守恒电荷纳入VQD框架实现维度缩减，显著提升激发态计算效率，并在最高24量子比特系统上通过GPU加速模拟验证其在高能物理、核物理和量子化学中的性能。
2024-10-18 cs.DC hep-ph physics.chem-ph
Quantum-centric computation of molecular excited states with extended sample-based quantum diagonalization
本工作将样本量子对角化算法扩展至分子激发态计算，在精度和效率上优于现有方法，并成功应用于氮分子和[2Fe-2S]簇合物的激发态模拟。
2024-11-01 cond-mat.other physics.chem-ph physics.comp-ph
Excitation Energies from Thermally-Assisted-Occupation Density Functional Theory: Theory and Computational Implementation
含时密度泛函理论（TDDFT）已被广泛用于研究各种分子体系的激发态性质。然而，目前的TDDFT严重依赖于相应的基态密度泛函理论（DFT）计算的结果，这可能是容易出现错误，由于缺乏适当的处理，在非动力学相关效应。最近，热辅助占据密度泛函理论（TAO-DFT）[J. - D. Chai，\textit{J. Chem. Phys.} \textbf{136}，154104（2012）]提出了一种具有分数轨道占据的DFT，其在具有低计算复杂度的基态计算中明确地并入了非动力学相关效应。在这项工作中，我们发展了含时（TD）TAO-DFT，这是一个含时的，线性响应理论的激发态的TAO-DFT的框架内。通过对H-$_{2}$激发态的测试，得到了第一个三重激发态（$1^3Σ_u^+$）的较好描述，其激发能是非虚的. TDTAO-DFT也产生零的单重态-三重态的解离极限间隙，为基态单重态（$1^1Σ_g^+$）和第一个三重态（$1^3Σ_u^+$）。此外，与传统的TDDFT相比，TDTAO-DFT得到的激发态势能面总体上得到了改善，并且与运动方程耦合团簇单、双打（EOM-CCSD）的结果更加吻合.
2020-08-14 physics.chem-ph quant-ph
Excited-state molecular dynamics simulation based on variational quantum algorithms
我们提出了一种基于变分量子算法的激发态分子动力学模拟方法，其计算成本与基态模拟相当。我们利用了在限制变分量子本征求解器计算中激发态可以作为亚稳态得到的特点，采用了一种硬件高效的计算器。为了证明该方法的有效性，对H2和CH2NH分子的S1激发态进行了分子动力学模拟。计算结果与S1态的精确绝热模拟结果一致，但CH2NH体系在通过圆锥交叉点后出现了非绝热跃迁.
2022-11-04 physics.chem-ph quant-ph
Folded Spectrum VQE : A quantum computing method for the calculation of molecular excited states
本文提出 FS-VQE，通过折叠谱与泡利分组扩展 VQE，以较低成本直接计算目标能量附近的分子激发态，并在 H₂ 和 LiH 上达到化学精度。
2024-02-29 physics.chem-ph quant-ph
Practical Quantum Computation of Chemical and Nuclear Energy Levels Using Quantum Imaginary Time Evolution and Lanczos Algorithms
物理和化学系统的基态和激发态的量子计算已经发展了各种方法，但其中许多方法需要大量的辅助量子比特或高维优化。[1]中提出的量子时间演化（QITE）和量子Lanczos（QLanczos）方法避开了上述问题。在这项研究中，我们展示了这些算法的实际应用，非平凡的量子计算，使用的例子，氘核结合能和分子氢的结合能和激发态能量。通过正确选择初始态和最终态，我们证明了QITE和QLanczos中的时间步长可以显著减少，这大大简化了所需的量子线路，并提高了与NISQ器件的兼容性。我们已经在云可访问的IBM-Q量子计算机上进行了这些计算。应用读出误差补偿和Richardson误差外推，我们得到了与对角化得到的精确结果一致的基态和激发态能量。
2019-12-12 hep-th quant-ph
Predicting excited states from ground state wavefunction by supervised quantum machine learning
分子的激发态是光化学和化学反应的核心。量子计算化学的最新发展导致了在近期量子计算机上计算分子的激发态的各种算法的发明，但是它们需要比用于计算基态的算法更多的计算负担。在这项研究中，我们提出了一个监督量子机器学习的计划，预测激发态的性质的分子只从他们的基态波函数，从而减少计算的激发态的计算成本。我们的模型由一个量子库和一个经典的机器学习单元组成，机器学习单元处理单量子比特泡利算子的测量结果和库的输出状态。量子库有效地将单量子比特算子转换为包含系统基本信息的复杂多量子比特算子，以便经典机器学习单元可以适当地解码它们。通过只训练经典机器学习单元，节省了量子计算机的运行次数，并且整个模型需要在当前实验中可以实现的量子硬件的适度资源。我们说明了我们的模型的预测能力，通过数值模拟的小分子不可避免的噪声，在近期的量子计算机。结果表明，我们的方案仅以基态为输入，就能很好地再现基态和激发态之间的第一、第二激发能以及跃迁偶极矩.我们希望我们的贡献将促进量子计算机在量子化学和量子材料研究中的应用。
2020-11-04 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Topological quantum computation away from the ground state with Majorana fermions
我们放宽了拓扑量子计算与马约拉纳费米子的要求之一。讨论了简并多体基态波函数的拓扑量子计算。提供简并基态的最简单的粒子，马约拉纳费米子，经常与极低能量的激发共存，因此将系统保持在基态可能是困难的。我们表明，拓扑保护延伸到激发态，只要马约拉纳费米子不相互作用，既不直接，也不通过激发态。这种保护依赖于费米子宇称守恒，因此它对马约拉纳费米子的任何实现都是通用的。
2010-07-20 cond-mat.supr-con quant-ph
Self-consistent Møller-Plesset Perturbation Theory For Excited States
在量子化学中，获得系统的平均场解并以后哈特里-福克（HF）方式结合电子相关性是基态计算的标准协议之一。原则上，该方案也可以描述激发态，但目前没有被广泛使用，主要是由于难以定位平均场激发态。随着激发态轨道弛豫的最新发展，自洽的激发态解现在可以在各种理论水平上找到。在这项工作中，我们探讨了使用Møller-Plesset微扰理论对HF激发态进行二阶修正的可能性。在各种PT 2的变体，我们发现，受限制的开壳层MP2（ROMP 2）的激发能相比，最好的密度泛函理论的结果，提供$\sim 0.2$ eV的平均无符号误差在很宽的范围内的单配置态函数激发，只有非迭代$O(N^5)$计算缩放。
2020-08-31 physics.chem-ph quant-ph
Deep learning methods for the computation of vibrational wavefunctions
在本文中，我们设计并使用两个深度学习模型来生成适合研究分子系统振动的不同哈密顿量的基态和激发波函数。生成的神经网络使用具有解析解的Hamilton函数进行训练，并要求网络将这些解推广到更复杂的Hamilton函数。这种方法允许再现不同分子势的激发振动波函数。这里使用的所有方法都是数据驱动的，因此它们不假设有关系统底层物理模型的任何信息。这使得这种方法具有通用性，并且可以用于量子化学中多个系统的研究。
2021-03-12 physics.chem-ph quant-ph
First-quantized eigensolver for ground and excited states of electrons under a uniform magnetic field
本研究提出将均匀磁场引入第一量子化本征求解器（FQE）的方法，附加电路深度与单电子量子比特数线性相关，不影响主阶计算成本，经数值模拟验证有效，还可获取电流密度以研究磁响应微观起源。
2023-06-30 cond-mat.str-el quant-ph
Accurate Computation of Quantum Excited States with Neural Networks
Google DeepMind（谷歌DeepMind）；Imperial College London（帝国理工学院）；Harvard University（哈佛大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文提出一种无自由参数、无需显式正交化的变分蒙特卡罗方法，将激发态问题转化为扩展系统基态问题，并结合 FermiNet 和 Psiformer 神经网络拟设，首次在苯尺度分子上精确计算垂直激发能和振子强度。
2024-09-03 cs.LG physics.chem-ph physics.comp-ph
Determining probability density functions with adiabatic quantum computing
本文提出结合绝热模拟演化与门电路的量子算法，通过编码累积分布函数并以参数移位规则求导，从而确定一维概率密度函数。
2025-01-06 hep-ph quant-ph
Quantitative Excited State Spectroscopy of a Single InGaAs Quantum Dot Molecule through Multi-million Atom Electronic Structure Calculations
利用原子电子结构计算方法研究了单个InGaAs量子点分子中电子态的相干点间耦合。实验观察到的激子光谱[12]被定量再现，并且基于先前验证的原子紧束缚模型识别正确的能态。扩展设备在空间中明确表示为1500万个原子结构。提出了一种激发态光谱技术，利用外加电场扫描探测双量子点分子中一个量子点与另一个量子点的电子能级（电子或空穴）通过反交叉形成的阶梯。该技术可以应用于估计量子点分子内部的空间电子-空穴间距以及逆向工程量子点几何参数，例如量子点间隔。晶体形变引起的压电效应在文献中已经被讨论为电子激发态（P和D）的微扰提升简并，从而影响III-V族异质结构（例如单个InAs/GaAs量子点）的波函数瓣的偏振对准。与此相反，这项工作证明了至关重要的压电解决的对称性和能量的激发态，通过匹配实验测量的光谱在InGaAs量子点分子的影响下的电场。首次研究了量子点分子的线性和二次压电效应，并证明了其重要性。净压电贡献被认为是关键的，在确定正确的能谱，这是在最近的研究报告消失净压电贡献。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph quant-ph
Exploring Ground and Excited States via Single Reference Coupled-Cluster Theory and Algebraic Geometry
本文利用代数几何中的单值法和参数同伦延拓方法求解CCD和CCSD耦合簇方程的全部根，通过四电子体系解离过程验证了单参考耦合簇解能高精度近似多个激发态能量及态本身。
2024-09-10 math.AG physics.chem-ph physics.comp-ph
Excited state entanglement in homogeneous fermionic chains
研究了平移不变性自由哈密顿量的一般本征态下周期费米子链区间的Renyi纠缠熵。为了分析计算熵，我们使用两种技术工具。第一个是用来减少数学上的问题的复杂性和第二个计算的Rényi熵所选择的子系统。我们引入新的策略来执行计算，推导出这些一般状态的熵的新表达式，并显示出完美的协议的分析计算和数值结果。最后，我们讨论了我们的结果的物理解释，并推广到计算的纠缠熵的费米子阶梯的一个片段。
2014-06-03 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Probing many-body localization by excited-state VQE
包括多体局域化（MBL）在内的非平衡物理正受到越来越多的关注，但可靠地研究非平衡性质的理论方法仍然相当有限。在这封信中，我们提出了一个系统的方法来探测MBL相位通过激发态变分量子本征求解器（VQE），并证明了令人信服的结果MBL的量子硬件，我们相信铺平了一条有前途的道路，未来的模拟非平衡系统超出了经典计算的噪声中尺度量子（NISQ）时代。此外，基于激发态VQE的MBL探测协议是NISQ友好的，因为它可以成功地区分MBL相位与热相位，具有相对浅的量子线路，并且它对量子噪声的影响也是鲁棒的。
2023-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
