Ожидаемое значение в qiskit VQE

Dec 15 2020

Я изучаю VQE (вариационный квантовый собственный преобразователь) qiskit, но у меня есть вопрос о том, как он измеряет ожидаемое значение энергии ($\left \langle H \right \rangle$). Я видел в другом вопросе, и они комментируют, что qiskit использует$\left \langle H \right \rangle = \langle \psi | H |\psi \rangle = \sum_{i} \lambda_{i} P_{i} $ где $P_{i}=|\langle \phi_{i}|\psi \rangle|^2$. Но у меня вопрос: если qiskit нужен собственный вектор оператора, почему он использует VQE? Qiskit уже имеет диагональное представление или как qiskit измеряет энергию в симуляторе и реальном устройстве?

Ответы

2 YitianWang Dec 15 2020 at 08:12

Результатом вариационного квантового собственного преобразователя (VQE) является число (энергия основного состояния молекул), см. Документ qiskit .

Этот результат имеет форму числа, так что это может быть получено из нескольких измерений, или мы фокусируемся только на части информации, содержащейся в квантовом состоянии. Эта функция помогает нам значительно снизить потребность в ресурсах, если нам нужно знать подробный вектор состояния состояния. Нам нужен метод квантовой томографии состояния (дорогостоящий метод). Например, для$n$-состояние, математически описывается $2^n$ размерный вектор с нормированной единицей, и то, что делает государственная томография, - извлекает все это, скажем, числа.

Поэтому, если вы используете классический компьютер для моделирования квантового компьютера , VQE бесполезен, потому что у вас есть все матрицы и векторы. Но если вы используете настоящие квантовые устройства, то, чтобы избежать ресурсоемкой квантовой томографии, вам нужно мудро выбрать цель.

Я новичок в области квантовой томографии, поэтому, если у вас есть проблемы или мое утверждение сбивает с толку, дайте мне немного времени, пожалуйста.