励起状態の変動量子計算

電子構造ハミルトニアンの励起状態エネルギーの計算は、光スペクトルや反応速度の計算など、多くの重要な応用があります。変動量子固有値ソルバー（VQE）などの低深度量子アルゴリズムは基底状態のエネルギーを決定するために使用されていますが、励起状態を計算する方法は現在、高深度の制御ユニタリまたは多数の追加サンプルの実装を伴っています。ここでは、重なりの推定を用いて、見つかった固有状態を減少させる方法を示し、それにより励起状態のエネルギーとその縮退を計算できるようにします。VQEと同じ数のキュービットを必要とし、回路深度は最大で2倍の実装を提案します。我々の方法は制御エラーに対して頑健で、誤差軽減戦略と互換性があり、近い将来の量子コンピュータで実装可能です。