mindquantum.simulator.mqchem.prepare_uccsd_vqe

mindquantum.simulator.mqchem.prepare_uccsd_vqe(molecular, threshold=1e-6)[源代码]

为使用 MQChemSimulator 进行 UCCSD-VQE 模拟准备所有组件。

该工厂函数通过以下步骤简化了VQE模拟的设置： 1. 使用 uccsd_singlet_generator() 生成所有单重态UCCSD激发算符。 2. 从 molecular 数据中包含的预先计算的CCSD结果中提取相应的振幅。 3. 根据 threshold 筛选激发（基于它们的CCSD振幅）。 4. 使用 UCCExcitationGate 构建参数化的UCCSD拟设线路。 5. 创建一个 CIHamiltonian 用于期望值评估。 6. 返回运行VQE实验所需的所有组件。

参数：

  • molecular (openfermion.MolecularData) - 分子数据对象，必须包含CCSD计算结果。

  • threshold (float) - CCSD振幅的阈值。振幅低于此值的激发将被丢弃。默认值：1e-6。

返回：

  • hamiltonian (mqchem.CIHamiltonian), CI空间哈密顿量。

  • ansatz_circuit (Circuit), 参数化的UCCSD拟设线路。

  • initial_amplitudes (numpy.ndarray), 与 ansatz_circuit 中参数对应的CCSD振幅，适合作为优化器的初始猜测。

样例：

>>> from openfermionpyscf import run_pyscf
>>> from openfermion import MolecularData
>>> from scipy.optimize import minimize
>>> from mindquantum.simulator import mqchem
>>>
>>> molecule = MolecularData([("H", (i, 0, 0)) for i in range(6)], 'sto-3g', 1, 0)
>>> mol = run_pyscf(molecule, run_ccsd=True)
>>> hamiltonian, ansatz_circuit, initial_amplitudes = mqchem.prepare_uccsd_vqe(mol, 1e-3)
>>>
>>> simulator = mqchem.MQChemSimulator(mol.n_qubits, mol.n_electrons)
>>> grad_ops = simulator.get_expectation_with_grad(hamiltonian, ansatz_circuit)
>>>
>>> result = minimize(grad_ops, initial_amplitudes, method='L-BFGS-B', jac=True)
>>> print(f"VQE energy: {result.fun}")
VQE energy: -3.2354494505390528