通过广义本征值密度矩阵重整化群高效计算矩阵乘积态的最大Rényi散度

对量子与经典子系统间关联的研究是理解多体物理的基础。在量子信息理论中,量子互信息I(A;B)作为衡量量子态中子系统A、B关联程度的指标,其定义基于冯·诺依曼熵:I(A;B)=S(ρ_A)+S(ρ_B)-S(ρ_AB)。但此类计算需要消耗指数级资源,这正体现了量子系统“维度灾难”的典型特征。近期有研究提出采用基于Rényi散度而非冯·诺依曼熵的替代性度量方法,该工作论证了这些方法具有重要理论特性,使其成为互信息测量的主要候选方案。该研究团队重点研究了最大Rényi散度,该度量可转化为广义特征值问题的解。为高效计算矩阵乘积态表示的一维量子态,研究人员开发了密度矩阵重整化群算法的广义特征值版本。通过对典型XXZ链的基准测试表明,最大Rényi散度可能呈现出与冯·诺依曼互信息不同的变化趋势。
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提交arXiv: 2026-01-05 13:54

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