约化密度矩阵的矩阵补全是否唯一?
约化密度矩阵是描述多体量子系统可观测量的核心工具。在电子结构理论中,二粒子约化密度矩阵(2-RDM)足以确定能量及其他关键性质。最新研究利用矩阵补全技术,结合RDM的低秩特性和近似理论模型,通过部分数据重构2-RDM以降低计算成本。然而矩阵补全通常是个欠定问题。基于对Rosina定理[M. Rosina, Queen's Papers on Pure and Applied Mathematics No. 11, 369 (1968)]的重新审视,该研究团队证明了特定条件下矩阵补全解的唯一性,明确了能从残缺信息中精确重构2-RDM的元素子集。在此基础上,研究人员提出了一种混合量子-随机算法实现精确矩阵补全,并通过费米-哈伯德模型的应用验证了该方案。

