近日，我院青年教师吴迪博士与四川大学、日本理化学研究所、中国原子能科学研究院等合作单位共同提出了一种基于量子计算的高效多参考态幺正耦合簇（MR-UCC）算法，相关成果以“Algorithm for multireference unitary coupled-cluster quantum computations of molecule systems”为题，发表于国际知名物理期刊《Physical Review A》，内江师范学院为第一完成单位。
该研究针对当前量子计算在强关联分子体系模拟中资源消耗大、计算精度受限的难题，创新性地引入了粒子数守恒门（PNC）与线性化BCH展开技术，构建了一种既可高效描述电子强关联、又大幅节省量子资源的多参考态波函数生成与优化框架。该算法在仅使用单双激发算符的情况下，即可在包括解离区在内的整个键长范围内实现化学精度以上的计算准确性，显著优于传统单参考态方法。
研究团队以LiH、BeH₂和H₆分子为测试体系，在STO-3G基组下验证了算法的优越性能。结果显示，该算法在达到相同计算精度时，所需CNOT门数量显著少于目前主流变分量子本征值求解器模型，展现了良好的资源效率与扩展潜力。
该工作为在噪声中等规模量子（NISQ）设备上实现高精度、可扩展的量子计算化学模拟提供了新思路，也为未来量子计算在复杂分子体系、催化反应等领域的应用奠定了算法基础。
本研究受到国家自然科学基金项目（No. 11575120, No. 11822504）和日本JSPS科研项目（JP19K03858）的支持。
文图：吴迪 初审：蔡燕 复审：王剑 终审：龙文光
