量子计算在化学与蛋白质折叠中的应用
变分量子本征求解器(VQE)
VQE 是量子计算领域中一个强大的算法,其核心是CustomVQE对象类。它借助最小本征求解器接口,为给定的算子或哈密顿量计算最小本征值。CustomVQE的主要任务如下:
1.计算期望值:在目标函数里,调用 Qiskit Runtime Estimator 原始服务,获取量子电路(Ansatz)和可观测量(哈密顿量中的项)的期望值。这个值是优化器每次交互收集的能量,还可选择性地返回给客户端。
2.能量最小化:运行优化器以最小化能量。优化器会运行特定数量的周期,每个周期都会产生一个能量值,并通过结果回调返回。
3.定义初始参数:为发送给优化器的 Ansatz 定义随机参数(角度)的初始点。
4.返回最终结果:收集优化器完成后的最终 VQE 能量结果,并返回给客户端。
以下是CustomVQE类的代码实现:
from qiskit.algorithms import MinimumEigensolver, VQEResult import numpy as np # Define a custom VQE class class CustomVQE(MinimumEigensolver): def __init__(self, estimat