基于变分量子虚时演化和UCC Ansatz的基态求解器

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。

基于自适应物理模型的量子网络排序算法

对网络节点进行排序是复杂网络分析的核心问题之一.提出了一种改进的SpringRank算法.该算法基于一个把节点之间连接视为静止长度可变的弹簧的自适应物理模型,并基于此定义一个新型罚函数.通过最小化罚函数,该算法可以对有向和加权复杂网络的节点进行排序.为了避免经典算法中计算复杂度随着节点数量的增加而过快增加的情况,使用量子算法加速罚函数最小化过程.罚函数的凸性使我们能够通过求解线性系统的方式找到最小值.当线性系统具有稀疏且条件数较小的性质时,使用量子线性求解器HHL算法找到罚函数的最小值.如果线性系统没有这两个性质,则使用量子虚时演化QITE算法通过迭代方法找到最小值.最后,使用量子模拟器QPanda对多个网络用所提出的两种求最小值算法进行了节点排序测试,实验结果显示两种算法都能给出正确的排序结果.