基于正定性标度律的多体系统纠缠复杂性

“面积律”描述了纠缠熵的标度关系,为高效量子多体模拟提供了重要必要条件,但其本身并不直接衡量计算复杂度。该研究团队基于约化密度矩阵(RDM)理论中的p粒子正定性条件,提出了一个互补性理论框架。这些条件构成了RDM对应有效N粒子量子系统的层级化N-可表示性约束,当哈密顿量可表示为半正定p粒子算子的凸组合时,约束条件将变得精确。 该工作证明了一个普适复杂度界限:若某量子系统具有不依赖于体系大小的p级正定性可解性质,则其纠缠复杂度将以p阶多项式形式标度。该定理将RDM的结构性约束与计算可行性相关联,为认证包括RDM方法在内的多体方法何时能高效模拟关联量子物质和材料提供了严格框架。

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