标题： 量子计算机上的系统化多费米子哈密顿量输入方案和谱计算 显示英文标题

标题： Systematic many-fermion Hamiltonian input scheme and spectral calculations on quantum computers

摘要： 我们提出了一种针对相对论或非相对论多费米子系统的通用二阶量子哈密顿量的新输入方案。 该输入方案结合了费米子对易关系、粒子数变化，并尊重哈密顿量的对称性。 基于我们的输入方案，我们提出了一个混合量子-经典框架，用于未来量子硬件上的谱计算。 我们提供了具体的电路设计和相关的门成本。 我们通过求解${^{42}}$Ca 和${^{46}}$Ca 的低能谱来演示我们的混合框架。 我们的输入方案通过第一性原理方法为解决相对论和非相对论多费米子系统的谱和动力学提供了新的途径。 显示英文摘要

摘要： We present a novel input scheme for general second-quantized Hamiltonians of relativistic or non-relativistic many-fermion systems. This input scheme incorporates the fermionic anticommutation relations, particle number variations, and respects the symmetries of the Hamiltonian. Based on our input scheme, we propose a hybrid quantum-classical framework for spectral calculations on future quantum hardwares. We provide explicit circuit designs and the associated gate cost. We demonstrate our hybrid framework by solving the low-lying spectra of ${^{42}}$Ca and ${^{46}}$Ca. Our input scheme provides new pathways to solving the spectra and dynamics of the relativistic and nonrelativistic many-fermion systems via first-principles approaches.