量子体系的本征态获取方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种量子体系的本征态获取方法、装置、设备及存储介质，特别涉及量子技术领域。所述方法包括：对目标量子体系中包含的多个粒子进行团簇划分，得到多个团簇，每个团簇中包含至少一个粒子；根据多个团簇分别对应的本征态，得到多个直积态；从多个直积态中，选择部分直积态作为一组基矢来表征一压缩的希尔伯特空间；获取目标量子体系的哈密顿量，在压缩的希尔伯特空间中的等效哈密顿量；获取等效哈密顿量的本征态和本征能量，作为目标量子体系的本征态和本征能量。本申请通过将目标量子体系划分为多个团簇，利用多个团簇的本征态构建压缩的希尔伯特空间，压缩了希尔伯特空间的维度，减少了本征态获取的计算量。减少了本征态获取的计算量。减少了本征态获取的计算量。

【技术实现步骤摘要】
量子体系的本征态获取方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请实施例涉及量子
，特别涉及一种量子体系的本征态获取方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着量子计算的快速发展，量子算法在很多领域都有了重要的应用，其中，求解量子系统的本征态和本征能量是一个非常关键的问题。
[0003]在相关技术中，提供了一种基于变分法实现的量子本征态求解算法。对于一个任意的量子体系，可以设计一个试探波函数，通过不断改变试探波函数，来找到对应的能量的最小值，此时即为基态能量和基态。同样地，量子体系的第一激发态是与基态正交的波函数中对应能量最低的态。在确定基态以后，可以利用在与其正交的态空间中找到第一激发态。第二激发态则是与基态和第一激发态正交的波函数中对应能量最低的态，依次类推，理论上可以用这种方法找到量子体系的所有本征态。
[0004]为了在量子器件上实现态的含时演化，需要对态的含时演化方程进行数字化，将态的演化矩阵转换成量子器件上对应的量子门操作。在数字化过程中，所需要的量子门操作会随着量子比特数目的增加而快速增加。因而，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子体系的本征态获取方法，其特征在于，所述方法包括：对目标量子体系中包含的多个粒子进行团簇划分，得到多个团簇，每个团簇中包含至少一个粒子；根据所述多个团簇分别对应的本征态，得到多个直积态；从所述多个直积态中，选择部分直积态作为一组基矢来表征一压缩的希尔伯特空间，其中，所述压缩的希尔伯特空间的维度数，小于所述目标量子体系的原始希尔伯特空间的维度数；获取所述目标量子体系的哈密顿量，在所述压缩的希尔伯特空间中的等效哈密顿量；获取所述等效哈密顿量的本征态和本征能量，作为所述目标量子体系的本征态和本征能量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述多个直积态中，选择部分直积态作为一组基矢来表征一压缩的希尔伯特空间，包括：获取所述多个直积态分别对应的能量值；从所述多个直积态中，选择所述能量值符合条件的多个直积态，作为一组基矢来表征所述压缩的希尔伯特空间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述多个直积态中，选择所述能量值符合条件的多个直积态，作为一组基矢来表征所述压缩的希尔伯特空间，包括：从所述多个直积态中，选择所述能量值最小的设定数量个直积态，作为一组基矢来表征所述压缩的希尔伯特空间。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个团簇分别对应的本征态，得到多个直积态，包括：对于所述多个团簇中的目标团簇，获取所述目标团簇的约化哈密顿量；根据所述目标团簇的约化哈密顿量，获取所述目标团簇对应的至少一个本征态；对所述多个团簇分别对应的本征态进行直积运算，得到所述多个直积态。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标团簇的约化哈密顿量，包括：以所述多个团簇中除所述目标团簇之外的其他团簇作为环境，获取所述目标团簇在所述环境下的哈密顿量，得到所述目标团簇的约化哈密顿量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对目标量子体系中包含的多个粒子进行团簇划分，得到多个团簇，包括：对所述目标量子体系中包含的多个粒子进行多种不同方式的团簇划分，得到多种不同的团簇划分结果，其中，每种团簇划分结果中包括多个团簇；所述从所述多个直积态中，选择部分直积态作为一组基矢来表征一压缩的希尔伯特空间，包括：从所述多种不同的团簇划分结果分别对应的直积态...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建澜，尹艺，占泽，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：