超越置信传播:具有指数收敛特性的团簇修正张量网络收缩算法
任意图上的张量网络收缩是一个基础性计算难题,其应用范围涵盖量子模拟至纠错领域。尽管置信传播(BP)为此提供了强大的近似算法,但学界对其精度限制认识不足,系统性改进方法始终匮乏。本研究构建了张量网络中BP的严格理论框架,通过统计力学思想设计出可系统改进BP近似的“簇展开”方法。研究团队证明:若“环路贡献”随环路尺寸快速衰减,该簇展开将呈指数级收敛,从而为BP建立了严格误差界。同时开发了高效计算任意阶簇展开的简明算法。在二维伊辛模型上的实验表明,该方法显著优于传统BP及环路级数展开等修正算法。该工作为张量网络BP的系统性理论奠定了基础,将在经典/量子纠错码解码及量子系统模拟等领域产生重要影响。