Stoquastic量子退火的局限性:结构视角
该研究团队采用与配套论文《超越stoquastic特性》中Dic-Dac-Doa算法相同的分解框架,分析了stoquastic横向场量子退火(TFQA)在结构化最大独立集(MIS)问题实例上的行为。针对这类算例,研究人员从结构角度阐释了由简并局部极小值(𝙻𝙼)与全局极小值(𝙶𝙼)能量竞争产生的反交叉现象,并解析推导出对应的指数级微小能隙。
分析过程分为两个阶段:首先将动力学简化为由𝙻𝙼和𝙶𝙼对应裸(解耦)子系统构建的有效双块哈密顿量ℍ𝖼𝗈𝗋𝖾,这种简化通过结构分解方法获得理论验证;随后将本征值问题重构为基于子系统裸本征态构建的非正交基下的广义本征值问题。这种转换实现了与横向场无关的反交叉结构微扰处理——不同于需要将横向场视作小参数的传统微扰理论方法。
本论文作为Dic-Dac-Doa算法主要研究的补充,在配套工作中该团队论证了如何通过精心设计的非stoquastic驱动项规避这种隧穿效应引起的计算瓶颈。
