化学应用中的量子计算：变分算法及其他

以高精度模拟量子系统仍然是科学中的基本挑战之一，应用范围从药物发现到材料设计。特别是，量子化学模拟在推动化学、材料科学和生物学等领域方面发挥了关键作用。虽然经典计算方法取得了相当大的成功，但它们对复杂量子系统的模拟能力通常需要多种近似，使得结果不够准确。预计量子计算机能够克服这些挑战，提供更准确的复杂量子系统模拟。然而，目前这一代量子设备受到噪声和退相干的限制，限制了其实际应用。为克服这些限制，开发了诸如变分量子特征求解器 (VQE) 的混合量子-经典算法。在这一综述中，我们讨论了多个成功应用VQE及其变体于量子化学问题的显著例子，突出了量子计算在量子化学应用中的当前能力及未来潜力。