IntegrateUnitary.jl:一个用于Haar测度上符号积分的Julia软件包
对紧致群Haar测度上的符号积分是量子信息科学与随机矩阵理论中的计算基石。该团队推出了IntegrateUnitary.jl——一个全面的Julia软件包,用于计算多种紧致群(包括平衡多项式情形下的U(d)、O(d)、Sp(d)与SU(d))、圆系综与高斯系综、Ginibre系综、置换群、随机纯态以及酉t-设计上多项式函数的精确期望值。该包提供了完整的开源实现,涵盖Weingarten微积分与Wick收缩,支持广泛的符号维度处理逐项积分与迹多项式积分;同时,选定工作流目前需要具体的整数维度(包括k>1时的高阶纯迹矩|tr(U)|²ᵏ、使用SymbolicMatrix输入的HCIZ积分,以及SymbolicMatrix/SymbolicMatrixProduct表达式的直接矩阵值积分)、自动渐近展开、从无索引表达式重建Weingarten图的高层符号迹接口,以及连接ITensors.jl的张量网络平均功能。该团队讨论了底层算法(包括Murnaghan-Nakayama规则与辛-正交对偶性),并展示了该包能高效处理高阶矩与量子信息度量。

