关于估算基态纠缠和自由能复杂性的研究

理解局部哈密顿量基态空间的纠缠结构是一个具有物理动机的问题,其应用范围从张量网络设计到量子纠错码。为此,该研究团队研究了估计基态纠缠的复杂性,以及更广泛地,对低能态和吉布斯态的熵估计。该团队发现,特别是类qq-QAM [Kobayashi, le Gall, Nishimura, SICOMP 2019](公开硬币AM的量子类似物)和QMA(2)(具有非纠缠证明的QMA)在此类问题中起着关键作用,表明:(1)检测高纠缠基态是qq-QAM完全的,(2)计算亥姆霍兹自由能的加性误差近似(等价地,配分函数的乘性误差近似)属于qq-QAM类,(3)检测低纠缠基态是QMA(2)-困难的,以及(4)检测接近乘积态的低能态的范围可以从QMA完全到QMA(2)完全。这些结果对[Bravyi, Chowdhury, Gosset and Wocjan, Nature Physics 2022]关于自由能的一个开放问题取得了进展,并产生了第一个使用局部哈密顿量的QMA(2)完全哈密顿量问题(参见[Chailloux, Sattath, CCC 2012]的稀疏QMA(2)完全哈密顿量问题)。
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提交arXiv: 2025-10-08 09:26

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