Nilai yang diharapkan dalam qiskit VQE

Question

Saya mempelajari VQE (variational quantum eigensolver) dari qiskit, tetapi saya memiliki pertanyaan tentang bagaimana cara mengukur nilai energi yang diharapkan ($\left \langle H \right \rangle$). Saya melihat di pertanyaan lain dan mereka berkomentar bahwa penggunaan qiskit$\left \langle H \right \rangle = \langle \psi | H |\psi \rangle = \sum_{i} \lambda_{i} P_{i} $ dimana $P_{i}=|\langle \phi_{i}|\psi \rangle|^2$. Tetapi pertanyaan saya adalah jika qiskit membutuhkan vektor eigen dari operator, mengapa ia menggunakan VQE? Apakah qiskit sudah memiliki representasi diagonal atau bagaimana cara qiskit mengukur energi dalam simulator dan perangkat nyata?

Answer 1

Keluaran variational quantum eigensolver (VQE) adalah bilangan (energi keadaan dasar molekul), lihat dokumen qiskit .

Keluaran ini berbentuk angka, jadi ini dapat diambil dari beberapa pengukuran, atau kita hanya berfokus pada bagian informasi yang dikandung oleh status kuantum. Fitur ini membantu kita mengurangi kebutuhan sumber daya secara signifikan jika kita perlu mengetahui vektor keadaan terperinci dari keadaan, teknik yang kita butuhkan adalah tomografi keadaan kuantum (teknik yang mahal). Misalnya, untuk a$n$status -qubit, secara matematis dapat dijelaskan dengan a $2^n$ dimensional normed-one vector, dan apa yang dilakukan state tomography adalah mengekstrak semua ini, katakanlah angka.

Jadi jika Anda menggunakan komputer klasik untuk mensimulasikan komputer kuantum , maka VQE tidak berguna karena Anda memiliki semua matriks dan vektor. Tetapi jika Anda menggunakan perangkat kuantum nyata maka untuk menghindari tomografi kuantum yang memakan sumber daya maka Anda harus memilih target dengan bijak.

Saya baru di bidang tomografi kuantum, jadi jika Anda memiliki masalah atau pernyataan saya membingungkan, beri saya waktu.