Teoria dinamica del campo medio per materiali reali mediante evoluzione temporale quantistica compressa variazionale su un computer quantistico

Abstract degli autori

Progettiamo un flusso di calcolo ibrido quantistico-classico che combina la teoria del funzionale della densità e la teoria dinamica del campo medio per studiare le proprietà elettroniche di CaCuO2, una struttura capostipite dei superconduttori cuprati ad alta temperatura. Il nostro approccio impiega come risolutore del problema dell’impurità un algoritmo quantistico basato sull’evoluzione temporale quantistica compressa variazionale, per calcolare la funzione di Green dipendente dal tempo su un dispositivo quantistico IBM Heron. Mediante tecniche di mitigazione degli errori e una procedura di fitting della rappresentazione di Lehmann, ricaviamo la densità degli stati dal segnale nell’intervallo temporale accessibile. Nonostante le notevoli difficoltà dovute all’imprecisione residua dei dispositivi NISQ attualmente accessibili, riusciamo a distinguere le caratteristiche peculiari della funzione spettrale. Constatiamo tuttavia che la precisione numerica necessaria per raggiungere la piena autocoerenza della DMFT supera le capacità dell’hardware attuale: le applicazioni pratiche della DMFT a materiali reali richiederanno quindi sviluppi hardware successivi all’era NISQ.