任意外场作用下高温吉布斯态的快速混合
吉布斯态是热平衡状态下量子物质的自然模型。该研究团队探究了外场在塑造高温吉布斯态纠缠结构与计算复杂度中的作用。外场可在被证明可分离的态中诱导出纠缠,其临界尺度满足h≍β⁻¹log(1/β),其中h为任意局域势能上限,β为逆温度。团队提出了一种满足细致平衡条件的准局域Lindblad算符,即使在任意局域外场作用下,也能以𝒪(log(n/ε))时间快速混合至吉布斯态。此外,研究证明在标准计算复杂性假设下,当β<1时,存在某些局域哈密顿量使得:在足够强外场作用下,从对应吉布斯态计算基分布中采样是经典计算难以完成的。因此,含外场的高温吉布斯态是一类能同时展现纠缠特性、经典计算困难性,又允许高效量子吉布斯采样的物理模型,使其成为通过态制备实现量子优势的候选体系。

