Creación de circuitos de preparación de estado para cálculos de química cuántica con isometría dispersa

La preparación del estado es una subrutina central en muchos algoritmos cuánticos para los cálculos de química cuántica, como la estimación de fase cuántica (QPE).

El circuito de preparación de estado coloca el sistema de cúbits en el equipo cuántico en un estado que representa el estado cuántico real de la molécula. Las técnicas de isometría se usan para crear el circuito de preparación del estado a partir de la función de onda que se calcula para la molécula. Los enfoques típicos de isometría suelen dar lugar a circuitos profundos que contienen muchas puertas cuánticas. Cada puerta de un circuito tiene el potencial de introducir ruido en el cálculo en el equipo cuántico, por lo que el circuito ideal es uno que realiza un cálculo preciso con las puertas más pocas.

Generación de circuitos isométricos dispersos con las bibliotecas de QDK química

QDK para la química (QDK/Chemistry) en Microsoft Quantum Development Kit (QDK) incluye una nueva técnica de isometría dispersa que usa un pequeño número de cúbits densos para crear de forma eficaz un circuito de preparación de estado óptimo con menos profundidad y menos puertas que las técnicas de codificación isométrica tradicionales. El circuito de isometría dispersa prepara el mismo estado inicial que el circuito mayor a partir de isometría normal, pero el circuito de isometría dispersa es menos costoso computacionalmente e introduce menos ruido en el cálculo en el equipo cuántico.

La implementación de isometría dispersa en QDK/Chemistry le permite codificar funciones de onda ab initio en un flujo de trabajo lineal coherente para ayudarle a crear circuitos óptimos de preparación de estado para una amplia variedad de moléculas y sistemas. Para empezar, consulte Cómo instalar QDK para química.

Aprende más

Para obtener más información sobre los circuitos de preparación de estado y la isometría dispersa en QDK/Chemistry, consulte Preparación del estado en la QDK/Chemistry documentación sobre GitHub.