VQE (Variational Quantum Eigensolver) es un algoritmo híbrido cuántico-clásico diseñado para dispositivos NISQ. Encuentra el valor propio mínimo (energía del estado fundamental) de un hamiltoniano, algo crítico para la química cuántica y la ciencia de materiales. VQE utiliza un circuito cuántico parametrizado (ansatz) para preparar un estado cuántico de prueba |ψ(θ)⟩, mide el valor esperado ⟨ψ|H|ψ⟩ en la QPU y luego utiliza un optimizador clásico (COBYLA, BFGS) para actualizar los parámetros θ y minimizar la energía. Este bucle variacional continúa hasta la convergencia. VQE puede aproximar energías de estado fundamental moleculares que son intratables para los ordenadores clásicos. PennyLane, Qiskit y HLQuantum proporcionan todos implementaciones de VQE. Las limitaciones incluyen las mesetas áridas (paisajes de optimización planos) y la expresibilidad del circuito.
Términos relacionados
QAOA
AlgorithmsQuantum Approximate Optimization Algorithm: un algoritmo híbrido para problemas de optimización combinatoria.
NISQ
HardwareNoisy Intermediate-Scale Quantum (cuántica ruidosa de escala intermedia): dispositivos con 50 a 1000 qubits sin corrección de errores completa.
Circuito Cuántico
FundamentalsUna secuencia de puertas cuánticas aplicadas a un registro de qubits, seguida de mediciones.
Transpilación
HardwareEl proceso de compilar un circuito cuántico al conjunto de puertas nativas y a la conectividad de qubits de un dispositivo específico.