Fermionic Adaptive Sampling Theory for Variational Quantum Eigensolvers
针对ADAPT-VQE算子重要性估计测量开销大的问题，提出仅依赖Slater行列式布居数的FAST-VQE及两种重要性度量，模拟表明其收敛更快且采样需求显著降低。
2023-03-13 quant-ph
Shot and Architecture Adaptive Subspace Variational Quantum Eigensolver for Microwave Simulation
本文提出一种自适应子空间变分量子本征值求解器，通过强化学习优化电路设计和自适应射频分配，提升NISQ设备上微波波导本征模模拟的效率和精度。
2025-12-11 quant-ph
Physically motivated improvements of Variational Quantum Eigensolvers
本文通过电子结构理论启发的态制备优化和拟设展开引导，改进ADAPT-VQE以生成更浅电路、减少测量需求，并在H4模型和水分子上验证了其有效性。
2024-09-02 quant-ph
Circuit-Efficient Qubit-Excitation-based Variational Quantum Eigensolver
本文在ADAPT-VQE框架内提出两体量子比特激发算符的电路高效实现，用于构建浅电路波函数拟设，并在小分子基态与激发态模拟中显著降低电路深度，提升当前量子硬件上的电子结构模拟性能。
2024-06-17 quant-ph
Efficient variational quantum eigensolver methodologies on quantum processors
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Iowa State University（爱荷华州立大学）；University of Mumbai（孟买大学）；Indian Institute of Science（印度科学学院）
本文比较了多种变分量子本征求解器方法在IBM量子硬件上求解BeH2分子基态的性能，通过自适应、纠缠锻造及误差缓解技术降低资源需求，验证了VQE在含噪设备上的实用性。
2024-07-23 quant-ph
Hamiltonian-Aware ADAPT Variational Quantum Eigensolver for Molecular Ground-State Simulation
Institute of Software, Chinese Academy of Sciences（中国科学院软件研究所）；East China Normal University（华东师范大学）；MindSpore Quantum Special Interest Group（MindSpore量子特别兴趣组）；Arclight Quantum Co., LTD. Chinese Academy of Sciences（中科院光量子科技有限公司）
提出哈密顿感知自适应VQE算法，通过改进算子选择准则和冗余算子剪枝方法，解决ADAPT-VQE中的算子选择不当和退化累积问题，在强关联分子系统中实现更优的能量误差、ansatz规模和测量成本。
2026-06-12 quant-ph
Layering and subpool exploration for adaptive Variational Quantum Eigensolvers: Reducing circuit depth, runtime, and susceptibility to noise
本文通过研究ADAPT-VQE拟设元素的非对易关系构建分层算法框架，并提出优化拟设元素选择过程的子程序，从而降低电路深度、减少量子处理器调用次数并提升对振幅阻尼和退相位噪声的鲁棒性。
2023-08-22 quant-ph
Exponential Scaling Barriers for Variational Quantum Eigensolvers
Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA（弗劳恩霍夫制造工程和自动化研究所）；Institute of Industrial Manufacturing and Management IFF, University of Stuttgart（斯图加特大学工业制造与管理研究所）；Heilbronn University of Applied Sciences（海布隆应用技术大学）；Hochschule Esslingen (University of Applied Sciences)（埃斯林根应用技术大学）；Fraunhofer Institute for Industrial Engineering IAO（弗劳恩霍夫工业工程研究所）
研究揭示了变分量子特征求解器（VQE）在模拟大分子系统时的指数扩展障碍，通过经典模拟预测了所需自适应迭代次数，并发现迭代次数与电路深度随系统规模呈指数增长。
2026-04-10 quant-ph
Challenging Excited States from Adaptive Quantum Eigensolvers: Subspace Expansions vs. State-Averaged Strategies
本文提出态平均的 MORE-ADAPT-VQE，用于在近期量子计算机上计算强关联分子激发态，并在 H$_4$ 与 BeH$_2$ 上证明其优于 q-sc-EOM。
2025-01-07 quant-ph
Avoiding symmetry roadblocks and minimizing the measurement overhead of adaptive variational quantum eigensolvers
针对自适应变分量子本征求解器测量开销大且易受对称性影响的问题，提出规模最小为2n-2的完备算符池，将测量开销降至随量子比特数线性增长，并结合对称性规则实现收敛，经强关联分子模拟验证有效。
2023-06-06 quant-ph
Symmetry-adapted variational quantum eigensolver
针对变分量子本征解算器（VQE）算法中经常使用的量子线路结构破坏哈密顿对称性的问题，提出了一种恢复哈密顿空间对称性的方案.这里介绍的VQE方案简单地应用投影算子，这是厄米特的，但不是酉的，以恢复空间群的所需的不可约表示的空间对称性。量子态的纠缠仍然表示在一个量子线路中，但投影算子的非幺正性在VQE框架中被经典地视为后处理。通过对一维环上自旋$1/2$海森堡模型的数值模拟，我们证明了采用较浅量子线路的对称性适应VQE方案在基态的保真度方面有显著的改善，并且在基态能量方面有很大的优势，精度也相当不错.我们还证明，本计划可以近似的低躺激发态，可以指定的对称部门，使用相同的电路结构的基态计算。
2020-05-29 cond-mat.str-el quant-ph
Benchmarking adaptive variational quantum eigensolvers
通过设计，变分量子本征求解器（VQE）通过准备由变分原理引导的量子态来努力恢复给定哈密顿量的最低能量本征值。在实践中，所制备的量子态通过相关能量的值来间接评估。新的自适应衍生物组装伪特罗特（ADAPT）分析方法和最近的正式进展，现在建立了一个明确的联系之间的量子化学理论和量子态分析用于解决电子结构问题。在这里，我们基准VQE和ADAPT-VQE的准确性计算的电子基态和势能曲线的一些选定的双原子分子，即H $_2$，NaH和KH。通过数值模拟，我们发现这两种方法都提供了很好的估计的能量和基态，但只有ADAPT-VQE被证明是鲁棒的特殊性，在优化方法。另一个相关的发现是，基于梯度的优化总体上更经济，并提供优于无梯度优化器进行的类似模拟的性能。结果还确定了准备状态保真度的小误差，这表明随着分子大小的增加趋势。
2020-11-02 physics.chem-ph quant-ph
Ansätze for Noisy Variational Quantum Eigensolvers
有用的量子算法的硬件要求仍然没有被今天可用的量子计算机所满足。因为它被设计为软化这些要求，所以变分量子本征求解器（VQE）作为近期量子计算机的量子优势的竞争者而受到欢迎。测试器是准备试验状态的参数化电路，可以决定VQE的成功（或失败）。太深的ansätze可能会阻碍近期的可行性，或导致可训练性问题，使算法效率低下。本论文的目的是分析为量子化学提出的不同ansätze，研究它们在最先进的量子计算机中的抗噪能力和可行性。特别是，动态ansätze（ADAPT-VQE）进行了探讨，并对其性能的影响进行了分析的池和选择标准的选择。
2022-12-06 quant-ph
Dual Exponential Coupled Cluster Theory: Unitary Adaptation, Implementation in the Variational Quantum Eigensolver Framework and Pilot Applications
在本文中，我们已经开发了一个单一的双指数耦合集群理论的变体，这是能够模仿的效果，连接激发任意高的秩，只使用秩一和秩二参数化的波函数ananterior。虽然在经典计算机中实现它需要构造一个有效的哈密顿量，其中涉及具有任意高的多体秩的无限数量的项，但同样可以在具有合理浅的量子线路的混合量子-经典变分量子本征求解器框架中容易地实现。该方法依赖于一个单一的非平凡的行动，包含一组秩二散射运营商，通过集群运营商产生的纠缠态。我们还通过明智地近似散射算子，引入了一些具有不同表达程度的变式。与一些强相关分子的应用程序，我们已经表明，我们所有的计划可以执行均匀以及整个分子势能面没有显着的额外的实施成本和量子复杂性的单一耦合集群的方法与单，双激发。
2022-07-12 physics.chem-ph quant-ph
Prior-Informed Adaptive Shifts for Sequential Minimal Optimization in Variational Quantum Eigensolvers
Berlin Institute for the Foundations of Learning and Data BIFOLD（柏林学习数据基础研究所）；Technische Universität Berlin（柏林工业大学）；Padova University（帕多瓦大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY（德国电子同步辐射中心）；Computation-Based Science and Technology Research Center, The Cyprus Institute（塞浦路斯研究院计算科学与技术研究中心）；RIKEN AIP（理化学研究所）
该研究针对变分量子本征求解器序列最小优化的测量位置问题，提出先验信息自适应偏移方法，通过结合极小值点先验信息优化测量位置，经数值实验验证其有效性。
2026-08-25 quant-ph
Deterministic Ansätze for the Measurement-based Variational Quantum Eigensolver
本研究针对基于测量的变分量子本征求解器的确定性问题，提出符合要求的MBVQE拟设，验证了后选择方案的优势，并提出重六角硬件上高效制备簇态的方法，在多比特量子计算机上实现并验证了性能。
2023-12-20 quant-ph
Comparison of variational quantum eigensolvers in light nuclei
本文在核壳模型内模拟$^{6}$He至$^{10}$B轻核基态，比较UCC与ADAPT两种变分量子本征求解器的资源效率，发现ADAPT适合近幻数核而UCC适合壳层中部核，为核结构量子算法基准测试奠定基础。
2025-07-18 nucl-th quant-ph
Adaptive Observation Cost Control for Variational Quantum Eigensolvers
Berlin Institute for the Foundations of Learning and Data (BIFOLD)（柏林学习与数据基础研究所（BIFOLD））；University of Bonn（波恩大学）；Helmholtz Institute for Radiation and Nuclear Physics (HISKP)（亥姆霍兹辐射与核物理研究所（HISKP））；RIKEN Center for AIP（日本理化学研究所先进智能项目中心）
本文针对变分量子本征求解器中序列最小优化的观测成本问题，提出基于高斯过程的自适应成本控制方法SubsCoRe，通过按优化进展动态调整测量精度与发射次数，显著提升SMO效率并超越现有方法。
2025-02-03 cs.LG quant-ph
Fast gradient-free optimization of excitations in variational quantum eigensolvers
本文提出无梯度、无超参数且全局感知的量子优化器 ExcitationSolve，针对激发算符生成元满足 $G^3=G$ 的参数化酉算符进行快速优化，在分子基态能量基准上以更快收敛、单次参数扫描达到化学精度并保持硬件噪声鲁棒性。
2025-11-05 quant-ph
Benchmarking Variational Quantum Eigensolvers for Quantum Chemistry
量子化学是量子计算机在不久的将来最有前途的应用之一。对于有噪声的中尺度量子器件，基于变分量子本征求解器（VQE）的量子-经典混合框架已成为首选方法。在文献中，VQE有许多不同的变体，但不知道哪一种对于给定的分子是最佳的。为此，我们对十多种不同类型的VQE ansatzes（最多30个量子位的系统）进行了全面的基准测试，基于它们在能量准确性，收敛前的运行时间和参数数量方面的性能。我们的研究结果表明，ADAPT方法可以用于获得更精确的能量小系统（低于14量子比特），但它需要更多的计算资源。对于较大的分子，UCCSD 0具有更好的性能。然而，所有测试的ansatzes很难达到化学精度拉伸键长。我们的结果是使用MindSpore Quantum获得的，其中代码和基准测试工具包在Gitee上公开。
2022-11-23 quant-ph
Optimizing Shot Assignment in Variational Quantum Eigensolver Measurement
针对变分量子本征求解器（VQE）测量步骤中噪声影响收敛、测量预算有限的问题，提出两种基于测量标准差估计的采样分配策略，适配采样过量与不足场景，经H₂分子实验验证有效，推动VQE实用化。
2024-03-07 quant-ph
Addressing hard classical problems with Adiabatically Assisted Variational Quantum Eigensolvers
提出了一种经典-量子混合算法来解决当前量子计算机中的优化问题，其基本思想是利用哈密顿量的绝热变化来辅助变分量子本征求解器（VQE）.这种新算法的合理性在于规避了在VQE的经典优化部分中面临非常小的梯度的问题，同时能够在当前的硬件高效设备中运行。适用于内插哈密顿量的VQE的离散级联提供了一种方法，以保持量子态始终接近忠实地指向找到最终解的路径。我们基准这个绝热辅助变分量子本征求解器（AAVQE）的量子哈密顿和硬经典问题，我们的方法显示出快速收敛。
2018-06-06 cond-mat.other quant-ph
A self-consistent field approach for the variational quantum eigensolver: orbital optimization goes adaptive
本文提出ADAPT-VQE-SCF方法，将自洽场轨道优化与ADAPT-VQE相结合，在近期量子计算机上以更少量子比特和浅线路实现类似CASSCF的高效量子化学模拟，并通过二茂铁计算验证其收敛性和硬件效率。
2022-12-21 physics.chem-ph quant-ph
Quantifying the effect of gate errors on variational quantum eigensolvers for quantum chemistry
本研究通过密度矩阵模拟量化了变分量子本征求解器可容忍的去极化门误差，发现实现化学精度所需的门误差概率随系统规模和噪声双量子比特门数量增加而降低，表明需大幅降低门误差才能实现量子优势。
2024-02-13 quant-ph
Simulating methylamine using symmetry adapted qubit-excitation-based variational quantum eigensolver
本文提出结合分子点群对称性、紧凑激发电路和量子比特缩减等方法的 VQE 算法优化策略，将模拟甲胺分子的双量子比特操作数降低近两个数量级，为量子计算机实际应用提供了重要的资源分析。
2025-03-17 quant-ph
Energy Is Not Enough: Leakage-Aware Ansatz Criterion for Variational Quantum Eigensolvers
University of Delaware（特拉华大学）
针对VQE中仅凭能量无法验证态有效性的问题，提出结合投影扇区误差、泄漏和参数数的拟设评估准则，实验表明UCC型拟设消除泄漏但不保证精度，并给出噪声下的诊断框架。
2026-09-15 quant-ph
Operator-centric Clifford algebra for variational eigensolvers and finite-shot adaptive selection
Institut Teknologi Bandung（万隆理工学院）
该研究在复 Clifford 代数中开发\(n\)量子比特变分量子算法，区分不同旋转并推导规则，通过对临界开放横向场伊辛链实验，给出误差数据，还测试了有限次选择方法，贡献了代数公式、池修剪规则及可重复研究。
2026-08-03 quant-ph
Improved Measurement Cost Scaling in the Nonorthogonal Quantum Eigensolver
Berkeley Center for Quantum Information and Computation（伯克利量子信息与计算中心）；Department of Chemistry, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校化学系）；Challenge Institute for Quantum Computation（挑战量子计算研究所）
针对非正交量子特征求解器（NOQE）的测量成本瓶颈，通过阈值处理将采样次数缩放从 O(M³) 改进为 O(M)，数值实验显示其实际测量成本增长更慢，为量子化学量子计算提供了更优方案。
2026-08-14 quant-ph
Achieving High-Quality Portfolio Optimization with the Variational Quantum Eigensolver
Future Science and Technology Research Lab, China Mobile (Suzhou) Software Technology Company Limited（未来科学与技术研究院，中国移动（苏州）软件技术有限公司）
提出结合WCVaR成本函数和CMA-ES优化器的VQE方法，用于解决投资组合优化QUBO问题，在经典模拟和量子硬件上验证了性能提升。
2026-06-16 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
Minimizing State Preparations in Variational Quantum Eigensolver by Partitioning into Commuting Families
变分量子本征求解器（VQE）是一种适用于近场量子机的有前途的算法。VQE的目标是在多项式时间内近似指数大小矩阵的最低特征值。它通过与经典处理器的协同处理和将计算结构化为许多子问题来最大限度地减少量子资源需求。每个量子子问题都涉及到一个单独的状态准备，由一个泡利弦的测量终止。然而，这种泡利弦的数量对于典型的感兴趣的问题来说是$N^4$--一个令人生畏的增长速度，对量子计算化学等新兴应用造成了严重的限制。我们介绍了一个系统的技术，最大限度地减少必要的状态准备，利用同时可测的分区交换泡利字符串。我们的工作包括有效地近似一个最小交换分区的算法，以及编译同步测量电路的合成工具。对于有代表性的问题，我们实现了8- 30倍的状态准备减少，在测量电路成本的开销最小。我们证明了我们的技术的实验验证，通过估计的基态能量的氘核在IBM Q 20量子比特机。我们还调查了同步测量的基本统计量，并设计了一个自适应策略，以减轻有害的协方差项。
2019-07-31 quant-ph
Variational quantum eigensolver techniques for simulating carbon monoxide oxidation
为了最大限度地利用现有的噪声中尺度量子器件的资源，设计了一类变分量子本征求解器（VQE）方法。然而，VQE方法在模拟工业相关尺寸的分子时遇到各种困难，其中分子波函数的选择起着至关重要的作用。在这项工作中，我们推动了自适应变分算法（ADAPT-VQE）的能力，通过证明，测量开销可以显着减少，通过在每一步添加多个运营商，同时保持anastomic紧凑。在所提出的方法中，我们模拟了一组分子，O $_2$，CO和CO $_2$，参与一氧化碳氧化过程中使用的状态向量模拟器和比较我们的研究结果与使用VQE-UCCSD和经典方法得到的结果。根据这些结果，我们估计的化学反应的能量特性。我们的研究结果铺平了道路，使用变分方法解决实际相关的化学问题。
2022-05-17 physics.chem-ph quant-ph
Hamiltonian-Informed Point Group Symmetry-Respecting Ansatz for Variational Quantum Eigensolver
Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；Institute of Software, Chinese Academy of Sciences（中国科学院软件研究所）；College of Physical Science and Technology, Xinjiang University（新疆大学物理科学与技术学院）；Arclight Quantum Co., LTD.（阿刻莱特量子科技有限公司）
HiUCCSD是一种基于哈密顿量信息的新型对称性保持ansatz，通过VQE和ADAPT-VQE实验在不同点群分子中表现出优异性能，有效降低参数数量和算符池大小。
2025-12-24 physics.chem-ph quant-ph
A Shadow Enhanced Greedy Quantum Eigensolver
University of Oxford（牛津大学）；Quantum Motion（量子运动）；Mathematical Institute, University of Oxford（牛津大学数学研究所）；Moderna（莫德纳）
本文提出一种基于阴影增强的贪心量子本征求解器，用于高效制备地面态，通过并行经典阴影评估候选门的能量降低，实现低测量消耗的态制备方法。
2026-02-19 quant-ph
Reducing qubit requirements while maintaining numerical precision for the Variational Quantum Eigensolver: A Basis-Set-Free Approach
我们提出了一个基集自由的方法，变分量子本征求解器使用自适应表示的空间部分的分子波函数。我们的方法直接确定量子位哈密顿量的系统特定表示，同时完全省略全局定义的基集。在这项工作中，我们使用直接确定对自然轨道的水平上的二阶微扰理论。这导致具有高数值精度的紧凑量子位哈密顿算子。我们展示了在多达20个量子位上使用紧凑型哈密顿算子的初始应用，其中对于相同的系统，传统的表示需要40-100个或更多的量子位。
2020-12-31 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Improving the variational quantum eigensolver using variational adiabatic quantum computing
变分量子本征求解器（VQE）是一种混合量子-经典算法，用于求解包含参数化量子线路优化的哈密顿量的最小本征值。由于所得到的优化问题一般是非凸的，该方法可以收敛到次优的参数值，不产生最小特征值。在这项工作中，我们通过采用变分绝热量子计算（VAQC）的概念来解决这个缺点，作为一个程序，以改善VQE。在VAQC中，连续参数化哈密顿量的基态通过参数化量子线路来近似。我们讨论了VAQC的一些基本理论，以促进混合量子-经典同伦延拓方法的发展。该方法与微分方程数值积分的预估-校正方法具有相似之处。虽然该过程存在理论上的限制，但我们在实践中看到VAQC可以成功地找到良好的初始电路参数来初始化VQE。我们用量子化学中的两个例子来证明这一点。通过这些例子，我们提供的经验证据表明，VAQC，结合其他技术（一个自适应终止标准的经典优化和方差为基础的reservation方法的期望值评估），可以提供更准确的解决方案比“平原”VQE，同样的努力。
2021-08-16 quant-ph
Adaptive variational quantum eigensolvers for highly excited states
量子多体系统的高激发态是量子动力学和热化研究的中心对象，由于其体积律纠缠内容，挑战了经典计算方法。在这项工作中，我们探讨了潜在的变分量子算法来近似这样的状态。我们提出了一种自适应变分算法，自适应VQE-X，自生成的变分不等式的任意本征态的多体哈密顿量$H$，试图最大限度地减少能量方差相对于$H$。我们基准的方法，将其应用到一个伊辛自旋链与可积和不可积制度，在那里我们计算各种感兴趣的数量，包括总能量，磁化强度密度，和纠缠熵。我们还比较了自适应VQE-X的折叠谱方法的自适应变体的性能。对于这两种方法，我们发现一个很强的依赖性的算法的性能上的选择用于自适应建设的anastrophic的运营商池。特别是，一个运营商池，包括远程两体门加速这两种算法在不可积制度的收敛。我们还研究了变分参数的数量与系统大小的标度，发现指数大量的参数可能是必要的，以近似个人的高度激发态。然而，我们认为，这些方法奠定了基础，使用量子算法来研究有限的能量密度多体系统的属性。
2022-02-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Contextual Subspace Variational Quantum Eigensolver Calculation of the Dissociation Curve of Molecular Nitrogen on a Superconducting Quantum Computer
本研究在超导量子硬件上实验演示语境子空间变分量子本征求解器，计算分子氮势能曲线，在捕捉键断裂方面优于单参考技术，量子资源节省显著，还改进算法降低转译成本。
2024-07-24 quant-ph
Geometric Analysis of Variational Quantum Eigensolver
Michigan Institute for Computational Discovery and Engineering, Department of Electrical Engineering and Computer Science and Department of Statistics, University of Michigan（密歇根大学计算发现与工程研究所、电气工程和计算机科学系以及统计学系）
本文通过无拟设的乘积酉群几何框架，统一分析变分量子本征求解器（VQE）的优化景观、初始化保证和噪声鲁棒性，揭示了贫瘠高原现象的几何成因，并证明系数自适应分配在有限测量下比均匀采样具有更低的统计误差。
2026-05-27 eess.SP math.OC quant-ph
Recursive relations and quantum eigensolver algorithms within modified Schrieffer--Wolff transformations for the Hubbard dimer
本文针对半填充Hubbard二聚体推导SW变换递推关系，提出变分与迭代两种修正方案以实现无穷阶块对角化，并据此设计测试面向含噪声与容错时代的量子本征求解器算法，为一般Hubbard模型量子算法设计奠定基础。
2023-02-22 cond-mat.str-el quant-ph
Advantage of discrete variable representation in variational quantum eigensolvers for vibrational energy calculations
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；Stewart Blusson Quantum Matter Institute（斯图尔特·布拉森量子物质研究所）
本文提出利用离散变量表示方法高效计算振动能量，通过量子电路构建分子哈密顿量，实现浅层量子电路高精度结果。
2026-03-29 quant-ph
Variational Quantum Eigensolver-Based Quantum Bootstrap Embedding for Molecules
The Pingry School（平格里学校）
提出量子自举嵌入（QBE）工作流，使用变分量子本征求解器（VQE）作为碎片求解器，通过引入FastAdaptVQE和MatrixFreeAdaptVQE算法及前瞻性算子选择策略，在H4和F2分子上达到化学精度，为近量子硬件上更大分子系统的能量计算奠定基础。
2026-08-18 physics.chem-ph quant-ph
Recent Developments and Perspectives in Variational Quantum Eigensolvers for Molecular Electronic Structure: Methods, Tradeoffs, and Benchmarking
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Chicago（芝加哥大学）
本文综述了VQE算法的最新发展，重点探讨了VQE的不同变体、电路复杂度降低、化学启发型ansatz以及激发态扩展，并评估了VQE方法的准确性和量子模拟器的现状。
2026-07-21 quant-ph
An Optimized Construction of Lie Algebra Generator Pools for Variational Quantum Eigensolvers in Chemistry
Qubit Pharmaceuticals（Qubit制药）；LCT, Sorbonne Université, UMR 7616 CNRS（索邦大学，CNRS联合研究单位7616）
本文提出了一种构造李代数生成器池的最优框架，应用于变分量子本征值求解器，以提高量子化学计算的效率和收敛性。
2026-07-30 quant-ph
Ground or Excited State: a State-Specific Variational Quantum Eigensolver for Them All
针对传统VQE难获取特定对称性适配激发态、需深度电路及基态先验信息的问题，提出统一态特定VQE框架，通过多行列式参考态与全对称自旋标量幺正实现态选择，避免变分坍缩与累积误差，适用于近期量子器件。
2023-08-21 physics.chem-ph quant-ph
Unified adiabatic and diabatic excited-state description via the ensemble-variational quantum eigensolver
ICGM, Univ Montpellier, CNRS, ENSCM（蒙彼利埃大学、法国国家科学研究中心、国立高等化学学校）
本文提出了一种基于集合变分量子特征求解器的方法，用于统一处理绝热和非绝热激发态问题，并展示了如何扩展该方法以处理三个或更多耦合电子态的模型。
2026-05-20 quant-ph
Variational Quantum Eigensolver with Reduced Circuit Complexity
变分量子本征求解器（VQE）是求解含噪声中尺度量子器件上给定哈密顿量的本征值和本征向量的最有前途的算法之一。一个特别的应用是获得分子的基态或激发态。实际实现目前受到量子线路复杂性的限制。本文提出了一种新的方法来降低VQE中电子结构计算的量子线路复杂度。我们的算法，被称为quantiterVQE，将初始量子位空间分割成子空间（量子位簇），这些子空间进一步分布在各个（较浅的）量子线路上。基于反映量子比特之间最大纠缠的量子互信息来获得团簇，而不同团簇之间的纠缠通过新的“打扮”哈密顿量来考虑。因此，与标准VQE相比，ChronterVQE可以使用更少的量子位和更浅的电路深度来精确模拟问题，但需要额外的经典资源。此外，在这项工作中，一个新的梯度测量方法，而不使用辅助量子比特也被开发。几个分子系统的量子模拟器的基础上，以及IBM量子设备与伴随的错误缓解的原理证明演示。新算法的效率与量子比特-ADAPT-VQE和迭代量子比特耦合簇（iQCC）相当，甚至比其更高，这是最先进的电路高效VQE方法，用于在NISQ硬件上获得分子的变化基态能量。最重要的是，新的VQE算法同时减少了量子位数和电路深度，使其成为NISQ设备上量子化学模拟的潜在领导者。
2021-06-14 quant-ph
Classical Benchmarks of a Symmetry-Adapted Variational Quantum Eigensolver for Real-Time Green's Functions in Dynamical Mean-Field Theory
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）
本文提出了一种基于VQE的量子特征求解器，用于求解DMFT中的安德森杂质模型，并展示了其在不同相互作用强度下对单粒子Green's函数的准确提取能力。
2026-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Enhancing Variational Quantum Eigensolvers for SU(2) Lattice Gauge Theory via Systematic State Preparation
Walther-Meissner-Institute（瓦尔特·迈斯纳研究所）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Institute for Quantum Computing Analytics (PGI-12), Forschungszentrum Jülich（于利希研究中心量子计算分析研究所）
本研究通过系统化状态准备方法，改进变分量子本征求解器以更高效地处理 SU(2) 晶格规范理论中的规范不变性问题。
2026-03-04 hep-lat quant-ph
Simulating Many-Body Systems with a Projective Quantum Eigensolver
我们提出了一种新的混合量子经典算法优化酉耦合团簇（UCC）的波函数被视为投影量子本征解（PQE），服从短期噪声量子硬件。与变分量子算法相反，PQE使用残差（薛定谔方程的投影）而不是能量梯度来优化试验状态。我们表明，残差可以通过简单地测量每个元素的两个能量期望值进行评估。我们还介绍了一个选定的变体PQE（SPQE），它使用自适应的animals建立从任意阶粒子孔运营商，提供了一种替代基于梯度的选择程序。PQE和SPQE的测试一组分子系统，涵盖了弱和强相关制度，包括氢原子团簇与4-10和BeH $_2$分子。当采用一个固定的anomaly，我们发现，PQE可以收敛解纠缠（因式分解）UCC波函数基本上相同的能量变分优化，而需要更少的计算资源。SPQE和自适应变分量子算法的比较表明，对于包含相同数量参数的ansätze，这两种方法产生的结果具有相当的准确性。最后，我们表明，SPQE执行类似的，在某些情况下，优于选定的配置相互作用和1-3维强关联H $_{10}$系统的密度矩阵重整化群在能量精度为给定数量的变分参数。
2021-08-09 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
A Non-Orthogonal Variational Quantum Eigensolver
强关联化学和材料系统的变分算法是近期量子计算机最有前途的应用之一。我们提出了一个扩展的变分量子本征求解器，近似的基态系统通过解决广义本征值问题的子空间跨越的参数化量子态的集合。这允许在不显著增加电路复杂性的情况下系统地改进逻辑波函数和增益。为了最大限度地减少这种方法的电路复杂性，我们提出了一种策略，用于有效地测量哈密顿量和重叠矩阵元素之间的状态参数化电路，与总粒子数算子交换。我们还提出了一个经典的Monte Carlo方法来估计有限次测量矩阵元素所引起的基态能量的不确定性。我们解释了如何可以扩展这个蒙特卡罗程序，以适应性地安排所需的测量，减少了给定精度所需的电路执行的数量。我们将这些想法应用到两个模型强关联系统，一个正方形配置的H $_4$和$π$ -系统的己三烯（C $_6$ H $_8$）。
2020-02-12 physics.chem-ph quant-ph
Probing the Ground State of the Antiferromagnetic Heisenberg Model on the Kagome Lattice using Geometrically Informed Variational Quantum Eigensolver
Constantine Quantum Technologies（君士坦丁量子技术）；Frères Mentouri University Constantine 1（费雷斯门图里大学君士坦丁1）；Laboratoire de Physique Mathématique et Subatomique（数学与亚原子物理实验室）；Theoretical Physics Laboratory（理论物理实验室）
本研究利用几何信息指导的变分量子特征求解器探测 Kagome 晶格上反铁磁 Heisenberg 模型的基态，并通过自定义 ansatz 实现高效收敛与噪声鲁棒性。
2026-09-14 quant-ph
Reinforcement learning for semi-autonomous approximate quantum eigensolver
利用算符的本征矢和本征值来刻画算符，可以知道算符对任何量子态的作用。在这里，我们提出了一个协议，以获得任意厄米量子算符的本征向量的近似。该协议基于测量和反馈过程，这是强化学习协议的特征。我们的方案由两个系统组成，一个名为环境的黑盒子和一个名为主体的量子态。环境的作用是通过酉矩阵$\hat{U}_E=e^{-iτ\hat{\mathcal{O}}_E}$改变任何量子态，其中$\hat{\mathcal{O}}_E$是厄米算符，而$τ$是实参数。智能体是一种量子态，它通过与环境的重复交互、反馈过程和半随机旋转来适应$\hat{\mathcal{O}}_E$的某些特征向量。利用该方法，我们可以在10次迭代以内得到平均保真度超过90%的随机量子比特算符本征向量的近似，在300次迭代以内得到平均保真度超过98%的随机量子比特算符本征向量的近似.此外，对于双量子比特情形，对于随机算符，在8000次迭代中得到的四个本征矢量的量子数均在89%以上，对于以Bell态为本征矢量的算符，量子数均为$99\%$.该协议可以用于实现半自主量子设备，这些设备应该能够以最少的资源提取信息并做出决定，而无需人工干预。
2020-02-05 quant-ph
Pre-optimizing variational quantum eigensolvers with tensor networks
提出变分张量网络本征求解器（VTNE），通过将参数化量子电路近似为矩阵乘积态进行经典模拟，为VQE预优化初始参数，有效缓解了贫瘠高原和慢收敛等问题。
2023-10-19 cond-mat.str-el quant-ph
