Valor esperado em um qiskit VQE
Estou aprendendo VQE (variational quantum eigensolver) de qiskit, mas tenho uma pergunta sobre como ele mede o valor esperado da energia ($\left \langle H \right \rangle$) Eu vi em outra pergunta e eles comentam que o qiskit usa$\left \langle H \right \rangle = \langle \psi | H |\psi \rangle = \sum_{i} \lambda_{i} P_{i} $ Onde $P_{i}=|\langle \phi_{i}|\psi \rangle|^2$. Mas minha pergunta é se qiskit precisa do autovetor do operador, por que ele usa um VQE? O qiskit já tem a representação diagonal ou como o qiskit faz para medir a energia em um simulador e dispositivo real?
Respostas
A saída do autossolvedor quântico variacional (VQE) é um número (a energia do estado fundamental das moléculas), consulte o documento qiskit .
Essa saída tem a forma de um número, portanto, pode ser derivada de algumas medições ou estamos focando apenas em parte das informações que o estado quântico contém. Esse recurso nos ajuda a reduzir a necessidade de recursos significativamente se precisarmos conhecer o vetor de estado detalhado do estado, a técnica de que precisamos é a tomografia de estado quântico (uma técnica cara). Por exemplo, para um$n$-qubit estado, matematicamente pode ser descrito por um $2^n$ um vetor dimensional normalizado, e o que a tomografia de estado faz é extrair todos esses, digamos, números.
Portanto, se você estiver usando um computador clássico para simular um computador quântico , o VQE não será útil porque você possui todas as matrizes e vetores. Mas se você estiver usando dispositivos quânticos reais , para evitar a tomografia quântica que consome recursos, você deve escolher seu alvo com sabedoria.
Eu sou novo no campo da tomografia quântica, então se você tiver problemas ou minha afirmação for confusa, me dê um tempo, por favor.