圆柱体物质:一种超越量子的多体系统,用于高效经典模拟量子纯伊辛类系统
即使是简化后的量子多体系统模型也可能难以分析。然而,从物理学基础中汲取灵感,人们或许会思考:构建超越量子描述的多体系统替代模型是否具有实际优势?该工作以计算基对角化的量子相互作用为背景探索了这一问题。该团队基于一种名为“圆柱比特”的相互作用粒子晶格构建了一个连续时间动力学多体系统的假设模型,该概念最初在文献[6]中提出。用文献[5]的术语来说,该团队的玩具模型是非自由的,因为需要空间约束来控制粒子间的相互作用以确保概率有效性。该工作研究了这些约束条件,并探索了可能存在的“纠缠”态。某些纯量子纠缠系统可以被该团队的圆柱世界忠实地模拟。这使得该工作能够有效进行经典模拟(在采样测量结果的意义上),从而模拟多种此前未知的量子系统。例如,在Z本征基或aX+bY(a,b∈ℝ)本征基下进行测量时,由纯伊辛相互作用代数衰减快于∼1/r^(3D/2)(D为空间维度)所产生的一些态。该工作还通过定义并部分优化一个旨在捕捉各种可能性实用价值的品质因数,探索了另一种非量子“粒子”选择能否扩展经典模拟的适用范围。

