Direct calculation of the Entanglement Spectrum in Quantum Monte Carlo with application to \textit{ab initio} Hamiltonians
从高阶Renyi熵计算空间纠缠谱的算法已经被提出。在这项工作中，我们提出了一种替代的方法来计算纠缠谱与量子蒙特卡罗连续和晶格哈密顿。这种方法提供了直接访问的矩阵元素的空间减少的密度矩阵，我们确定了一个估计，可用于变分Monte Carlo以及其他Monte Carlo方法。该算法基于使用Swap算子的一般化，其可以被扩展以计算一般类的密度矩阵，其可以包括自旋、空间、粒子和甚至动量坐标的组合。我们通过将其应用于氢和氮分子来演示该方法，并首次描述空间纠缠谱如何编码包括所有多体相关性的共价键。
2014-02-03 cond-mat.str-el quant-ph
Identifying two-dimensional topological phase transition by entanglement spectrum : A fermion Monte Carlo study
针对高维系统纠缠谱求解难题，本研究利用量子蒙特卡罗算法并结合对称性实现高效求解，以二维相互作用Su-Schrieffer-Heeger模型为例，验证了不同多体相互作用下的拓扑相变，并证实其属于不同类型。
2025-03-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
A path integral Monte Carlo method for Rényi entanglement entropies
我们引入了一种量子蒙特卡罗算法来测量连续介质中相互作用玻色子系统的雷尼纠缠熵。这种方法是基于一个路径积分基态的方法，可以应用于相互作用的巡回玻色子在任何空间维度与量子流体的实验系统直接相关。我们演示了它如何可以用来计算空间模式纠缠，粒子分割纠缠，和粒子的纠缠，提供洞察波动，不可分割性和相互作用产生的量子关联。我们提出了证明的原则计算，并对一个完全可溶的模型在一个空间维度的相互作用玻色子的基准。由于该算法在无符号问题模型中保留了量子蒙特卡罗的基本多项式标度，未来的应用应该允许在大规模相互作用玻色子多体系统中研究纠缠熵。
2014-08-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
A Monte-Carlo Approach to Zero Energy Quantum Scattering
发展了零能量量子散射的Monte-Carlo方法。本文从散射观测量的路径积分表示出发，给出了势散射和$^4 \rm He $核散射的数值计算结果。以随机微分方程为路径抽样方法，分析了散射系统蒙特卡罗算法的收敛性。
1995-04-26 chem-ph hep-lat nucl-th
Particle entanglement in continuum many-body systems via quantum Monte Carlo
空间二分区的纠缠，用于探索凝聚态物理中的晶格模型，可能不足以完全描述连续介质中的巡回量子多体系统。本文介绍了一种测量粒子二分型上的Rényi纠缠熵的方法，并通过路径积分蒙特卡罗方法对连续哈密顿量进行了测量.通过对一维空间中相互作用玻色子的直接模拟，我们证实了单粒子纠缠熵与系统中粒子数的对数标度。这个对数标度的系数随着相互作用强度的增加而增加，在强相互作用极限下饱和到1。此外，我们表明，单粒子的纠缠熵是有界的凝聚分数，建议在未来的实验中对其测量的实用路线。
2014-04-07 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum Monte Carlo Method for Attractive Coulomb Potentials
从时空传播子的精确下界出发，我们提出了一种处理奇异吸引势的路径积分量子蒙特卡罗方法。我们通过模拟氢和氦的基态来说明这种量子蒙特卡罗算法的基本思想。
2001-02-06 physics.comp-ph quant-ph
Fixed-phase approximation and Diffusion Quantum Monte Carlo
本文给出了量子蒙特卡罗固定相位法的一种简单的计算方法。这适用于分子和电子气中的电子，并直接推广到具有磁场的薛定谔方程。
2018-01-31 physics.comp-ph quant-ph
Path Integral Monte-Carlo Calculations for Relativistic Oscillator
采用路径积分蒙特卡罗方法研究了相对论振子问题。讨论了超相对论和非相对论极限。我们表明，PIMC方法可以有效地用于研究相对论系统。
2014-11-11 quant-ph
Diffusion Monte Carlo approach versus adiabatic computation for local Hamiltonians
大多数关于量子绝热优化的研究都集中在随机哈密顿量上，其基态只能用实的非负振幅表示。这就提出了一个问题，经典的蒙特卡罗算法是否可以有效地模拟量子绝热优化与随机哈密顿。最近的结果给出了路径积分和扩散蒙特卡罗不能做到这一点的反例。然而，大多数绝热优化算法，如用于解决MAX-k-SAT问题，使用k-局部哈密顿算子，而我们以前的扩散蒙特卡罗反例涉及n体相互作用。在这里，我们提出了一个新的6-本地反例，它表明，即使是这些本地哈密顿有情况下，扩散蒙特卡罗不能有效地模拟量子绝热优化。此外，我们进行经验测试的扩散蒙特卡罗上的一个标准的研究充分的一类置换对称隧穿问题，同样发现量子优化扩散蒙特卡罗的巨大优势。
2018-02-19 quant-ph
Photonic quantum algorithm for Monte Carlo integration
我们提出了一个连续变量的光子量子算法的蒙特卡罗计算的多维积分。我们的算法编码成n+3个模式的n维集成，并可以提供一个二次的运行时相比，经典的蒙特卡罗方法的加速。加速是通过开发一个连续变量的适应幅度估计。我们提供了一个误差分析的算法的每个元素和帐户的有限压缩的影响。我们的研究结果表明，蒙特卡洛积分是一个自然的使用情况下，使用连续变量设置的算法。
2018-09-07 quant-ph
Hybrid Auxiliary Field Quantum Monte Carlo for Molecular Systems
本文提出融合变分蒙特卡洛优化与辅助场量子蒙特卡洛传播的混合方法，以缓解符号问题并高精度求解分子电子基态。
2023-04-20 physics.chem-ph physics.comp-ph quant-ph
Inter-dimensional Degeneracies in van der Waals Clusters and Quantum Monte Carlo Computation of Rovibrational States
用量子Monte Carlo方法对惰性气体团簇旋转不变态的谱进行了估计，结果表明在$N-1$和$N+1$空间维中存在维间简并。我们通过将薛定谔本征值问题映射到一个本征值方程中，其中$D$作为连续变量出现，从而导出了这个性质。我们讨论了量子蒙特卡罗和尺度方法的影响。
2005-06-21 physics.atm-clus quant-ph
Quantum Adversarial Learning in Emulation of Monte-Carlo Methods for Max-cut Approximation: QAOA is not optimal
近期量子优势的主要候选者之一是变分量子算法类，但这些算法在优化变分参数时遇到经典困难，因为参数的数量增加。因此，重要的是要了解各种ansätze的表达能力和力量，以产生目标状态和分布。为此，我们将仿真的概念应用到变分量子退火和量子近似优化算法（QAOA），以表明QAOA优于变分退火时间表具有相同数量的参数。我们的变分量子退火计划基于一种新型的多项式参数化，可以使用相同的物理成分，以与QAOA类似的无梯度方式进行优化。为了比较ansätze类型的性能，我们开发了Monte-Carlo方法的统计概念。蒙特卡罗方法是一种计算机程序，它生成的随机变量近似于计算上难以精确计算的目标数。虽然最着名的蒙特卡罗方法是蒙特卡罗积分（例如扩散蒙特卡罗或路径积分量子蒙特卡罗），QAOA本身是一种蒙特卡罗方法，可以找到NP完全问题的良好解决方案，例如Max-cut。我们应用这些统计蒙特卡罗概念，以进一步阐明这些量子算法的理论框架。
2022-11-24 cs.CC quant-ph
Accelerated quantum Monte Carlo with mitigated error on noisy quantum computer
量子蒙特卡罗和量子模拟是理解量子多体系统的重要工具。量子蒙特卡罗算法作为一种经典算法，存在符号问题，阻碍了它在大多数费米子系统和实时动力学中的应用。本文介绍了一种新的非变分算法，该算法利用量子模拟作为子程序，通过简化符号问题来加速量子蒙特卡罗。量子子程序可以用浅电路实现，并且通过结合误差缓解，即使当电路噪声很大时，也可以将蒙特卡罗方差降低几个数量级。因此，所提出的量子算法适用于近期噪声量子硬件。
2022-01-05 nucl-th quant-ph
Quantum Gibbs ensemble Monte Carlo
提出了一种研究经典流体气液共存线的路径积分Monte Carlo方法，它是Panagiotopoulos的Gibbs系综Monte Carlo方法的全量子模拟.与以前的扩展吉布斯系综蒙特卡罗包括量子效应，我们的计划是可行的，即使是在退化制度的温度与强量子离域系统。这是证明了一个说明性的应用程序的气体超流转变的$^4$他在两个维度。
2014-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Ab-initio Quantum Monte Carlo study of ultracold atomic mixtures
本论文利用量子蒙特卡罗（QMC）方法和密度泛函理论（DFT）方法研究了玻色-爱因斯坦凝聚体混合物在$T = 0$上的性质，目的是理解玻色-玻色混合物中超越平均场论的物理现象。
2021-05-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Brownian Bridge for Coherent State Path Integral Monte Carlo
Università di Trieste（的里雅斯特大学）
该研究针对相干态路径积分蒙特卡罗算法提出新的布朗桥构造，用于低温非零温度下平面氦流体热力学性质计算，结果与传统方法吻合良好。
2026-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
