Multipartite entanglement and few-body Hamiltonians
我们研究了在只涉及短程和少体相互作用的情况下获得高度多粒子纠缠态作为哈密顿量的非简并本征态的可能性。我们研究小尺寸的系统（数量从三到五的量子位）和搜索的哈密顿与最大多部纠缠态（MMES）作为一个非简并本征态。然后，我们找到的条件，包括耦合量子位数的界限，建立一个哈密顿与格林伯格-霍恩-蔡林格（GHZ）状态作为非简并本征态。最后，我们谈谈可能的应用。
2014-04-24 quant-ph
Approximate solutions for N-body Hamiltonians with identical particles in D dimensions
本文提出了一种基于包络理论的方法来计算$N$ -体哈密顿量在$D$维（$D\ge 2$）中的近似解。在一些有利的情况下，近似特征值可以解析地确定，并且可以是下限或上限。研究了它在最小长度的$N$ -体系统中的应用，给出了特征值通解的半经典解释。
2013-11-13 quant-ph
Robust universal Hamiltonian quantum computing using two-body interactions
提出了一种利用两体相互作用进行抗噪声通用绝热量子计算的新方案。为了实现这一目标，我们引入了一个新的家庭的错误检测子系统代码的规范生成器和一组他们的逻辑运算符-能够编码通用的哈密顿计算-可以使用两体相互作用来实现。该代码的逻辑运算符被用来编码任何给定的计算哈密顿量，规范算子被用来构造一个惩罚哈密顿量，其地面子空间被保护免受局部错误。与以前的方法相比，构造的惩罚哈密顿算子不一定与编码的计算哈密顿算子交换，但是对于我们的构造，惩罚哈密顿算子对计算的不良影响可以通过对实现的哈密顿算子的简单修改来补偿。我们还研究了是否可以通过仅使用子系统代码的裸逻辑运算符对计算Hamilton进行编码来构造类似的方案，以保证计算Hamilton与惩罚Hamilton交换。我们证明了一个不去定理表明，限制到两体相互作用，并使用任何一般的CSS型子系统代码，这样的建设不能编码系统以外的伊辛链在横向领域。我们指出，这样的链是通用的基于哈密顿量子计算，但它不是通用的基态量子计算。
2019-11-04 quant-ph
Simulating typical entanglement with many-body Hamiltonian dynamics
研究了由多体相互作用组成的一维自旋1/2伊辛型哈密顿量的纠缠度随时间的演化。我们研究了几种与时间无关的哈密顿量在时间演化过程中随机选取的态集合，分析了这些态集合的纠缠量分布。我们比较这样的纠缠分布与典型的纠缠，纠缠的一组状态随机选择从希尔伯特空间相对于酉不变测度。结果表明，如果哈密顿量中包含适当的多体相互作用，则由与时间无关的哈密顿量得到的纠缠分布可以模拟典型纠缠的平均值和标准差.我们还表明，实现这样的分布所需的时间是多项式的系统大小为某些类型的哈密顿量。
2011-11-21 quant-ph
Complete Characterization of the Ground Space Structure of Two-Body Frustration-Free Hamiltonians for Qubits
已知在量子比特之间仅携带两体相互作用的无阻挫哈密顿量的基态的寻找问题在多项式时间内是可解的。最近还表明，对于任何这样的哈密顿量，总是有一个基态，是一个产品的单或两个量子比特状态。然而，目前还不清楚整个地面空间是否具有任何简洁的结构。在这里，我们给出了任何两体无挫挫哈密顿量的量子比特的基空间的完整特征。也就是说，它是相同树结构的树张量网络状态的跨度。这个特征使我们能够表明，确定基态简并度的问题与它的经典类似物一样难，但并不比它难。
2010-10-12 quant-ph
An evolutionary strategy for finding effective quantum $ 2 $-body Hamiltonians of $ p $-body interacting systems
将$p$ -体相互作用模型嵌入在商用量子退火机上实现的$2$ -体网络上是一个相关的问题。对于高度相互作用的模型，需要大量的辅助量子比特，这可能是相当大的，并且不可行（如果不是不可能的话）模拟这样的系统。在这篇手稿中，我们提出了一种替代未成年人嵌入，开发一个新的近似程序的基础上遗传算法，允许解耦的$p$ -机构的$2$-机构的相互作用。一组初步的数值实验表明，我们的方法的铁磁$p$自旋模型的可行性，并铺平了道路的进化策略应用到更复杂的量子模型。
2019-09-11 quant-ph
Efficient estimation of nearly sparse many-body quantum Hamiltonians
基于压缩感知的方法，我们提出了一种有效的、鲁棒的多体量子系统的哈密顿识别方法。这项工作表明，只有O（s log（d））的实验配置，由随机的本地准备和测量，可以估计的d维系统的哈密顿量，只要哈密顿量是近s-稀疏在一个已知的基础。我们数值模拟了该算法在光晶格中自旋耦合量子点和原子的三体和四体相互作用中的性能。此外，我们应用该算法来表征哈密顿精细结构和未知的系统浴相互作用。
2010-07-22 quant-ph
Gapped Two-body Hamiltonian whose Unique Ground State is Universal for One-way Quantum Computation
在凝聚态物理中研究的多体纠缠量子态可以作为量子信息的主要资源，允许任何量子计算仅使用对该态的测量来实现。这样一个普适态将是非常有价值的，只要它在物理上是稳定的，并且在实验上是可以实现的，因为它是由两体最近邻相互作用组成的物理上合理的哈密顿量的唯一基态。我们介绍了这样一种状态，六态粒子组成的六角晶格，并描述了一个一般的方法来分析其性质的基础上，其投影纠缠对状态表示。
2008-12-21 quant-ph
Analytically Exact Quantum Simulation of N-Body Interactions via Untunable Decentralized Hamiltonians for Implementing the Toric Code and Its Modifications
提出一种解析精确的量子模拟方法，通过迭代附加二体相互作用模拟 N 体相互作用，并应用于环面码及其变体的模拟，解决拓扑量子计算中的关键障碍。
2024-11-11 quant-ph
Benchmarking Variational Quantum Eigensolvers for Entanglement Detection in Many-Body Hamiltonian Ground States
本文使用变分量子特征求解器（VQEs）对由Heisenberg哈密顿量描述的多体系统进行纠缠检测基准测试，发现受哈密顿量相互作用启发的参数化量子电路在代价函数估计上优于问题无关电路。
2024-07-29 quant-ph
Digital-Analog Quantum Computation with Arbitrary Two-Body Hamiltonians
提出利用任意两体源哈密顿量与单量子比特门的数字-模拟量子计算新方案，以 O(n^2) 个正时间模拟块实现目标哈密顿量，并用贝叶斯优化结合梯度下降使小系统性能提升约55%。
2025-02-19 quant-ph
Gapped Two-Body Hamiltonian for continuous-variable quantum computation
我们引入了一个家庭的哈密顿系统的测量为基础的量子计算连续变量。哈密顿量（i）是二次的，因此是两体的，（ii）是短程的，（iii）是无阻挫的，以及（iv）具有与压缩的平方倒数成比例的恒定能隙。它们的基态是著名的高斯图态，是无限压缩极限下量子计算的普遍资源。这些哈密顿量构成了图形状态绝热制备的基本成分，从而为超越标准光学方法的连续变量量子计算的物理实现开辟了新的途径。我们描述了这些系统在热平衡时的相关性。特别是，我们证明了跨任何multipartition的相关性完全包含在其边界，自动产生的相关面积法。
2011-02-19 quant-ph
Effective many-body Hamiltonians of qubit-photon bound states
耦合到结构化浴的量子发射器（QE）可以将多个光子定位在它们周围并形成量子比特-光子束缚态。在马尔可夫或弱耦合机制中，量子效应通过这些单光子束缚态的相互作用被认为会导致有效的多体量子效应哈密顿算子，其相互作用可调但仍是微扰的。在这项工作中，我们研究了这种模型的出现在非马尔可夫或强耦合制度在不同的激发子空间。非马尔可夫制度的有效模型与多达三个激发的特点是使用分析方法，发现存在的doublons或triplon状态。此外，我们提供了多个激发系统的数值结果，并展示了光学可调相互作用的极化激元模型的出现，其多体基态表现出超流-莫特绝缘体过渡。
2018-06-07 quant-ph
The advantage of quantum control in many-body Hamiltonian learning
研究多体量子系统哈密顿量的学习问题，发现学习速率取决于实验控制量，提出连续量子控制下的自适应算法可达海森堡极限$T=\mathcal{O}(ε^{-1})$，无控制时为标准量子受限$T=Ω(ε^{-2})$，确立量子控制的二次时间优势。
2024-08-05 quant-ph
Spin lattices with two-body Hamiltonians for which the ground state encodes a cluster state
我们提出了一个构造量子比特晶格的一般过程，该量子比特晶格的哈密顿量由最近邻的两体相互作用组成，使得基态编码成团簇态。我们给出了具体的细节格在一个，两个，和三维，调查周期性和固定的边界条件，以及提出了一个证明这个程序的适用性，任何图形。我们确定这些系统的能隙，这被证明是独立的晶格的大小，但依赖于晶格的类型（特别是，配位数），并调查这个间隙的缩放方面的耦合常数的哈密顿量。我们提供了一个不同的晶格类型的比较分析，其有用性的测量为基础的量子计算。
2009-01-05 quant-ph
Chaos in the Bose-Hubbard model and random two-body Hamiltonians
本研究通过对比Bose-Hubbard模型与玻色子嵌入随机矩阵系综，验证了后者能描述前者混沌相的能量依赖性和本征矢特征，但分形维数分布随Hilbert空间增大而偏离，为区分不同多体哈密顿量提供了新证据。
2022-01-10 quant-ph
Learning Many-Body Hamiltonians Using a Local Probe
Joint Center for Quantum Information and Computer Science, University of Maryland（量子信息与计算机科学联合中心，马里兰大学）；Department of Computer Science, University of Maryland（计算机科学系，马里兰大学）；Joint Quantum Institute, NIST/University of Maryland（联合量子研究所，美国国家标准与技术研究院/马里兰大学）
本文提出一种仅用单个可测量量子比特，通过鲁棒SWAP门和并行架构，在海森堡极限下学习多体哈密顿量所有参数的方法，实现可扩展的局域测量学习。
2026-10-02 quant-ph
Decoherence-free many-body Hamiltonians in nonlinear waveguide quantum electrodynamics
本文提出在非线性波导量子电动力学中结合发射体阵列与参数增益，构建耦合强度随间距增加的多体哈密顿量，实现仅靠全局压缩驱动直接从基态相干生成无退相干态，为量子计算等技术铺路。
2024-05-30 quant-ph
Universal simulation of Hamiltonian dynamics for qudits
什么样的相互作用足以模拟复合量子系统中的任意量子动力学？Dodd等人（quant-ph/0106064）以有效算法的形式提供了该问题的部分解决方案，该算法使用任何固定的两体纠缠N量子比特哈密顿量和局域幺正来模拟任何期望的两体哈密顿量演化。我们将这一结果推广到组分系统具有D维的情况。因此，我们解释了如何通用的量子计算可以执行任何固定的两体纠缠N量子哈密顿量，和本地幺正。
2002-05-31 quant-ph
Methods for the construction of interacting many-body Hamiltonians with compact localized states in geometrically frustrated clusters
在几何阻挫格点的多体哈密顿量中加入相互作用往往会导致局域态的子空间缩小。在本文中，我们展示了如何构建相互作用的多体哈密顿量，从非相互作用的紧束缚哈密顿量，保持甚至扩大这些子空间。所提出的方法涉及修改的多体哈密顿产生新的相互作用的条款，在这些哈密顿的单体网络表示。通过将相互作用项投影到多体扩展态的子空间上，或者通过对网络应用折纸规则构造相互作用哈密顿量，可以在相互作用哈密顿量中保留多粒子局域态的子空间。如果引入混合子空间与不同数量的粒子的相互作用项，局域态的扩展子空间被发现。此外，我们提出了确定多体局域态的数值方法，该方法允许人们处理更大的簇和更多数量的粒子，而不是通过相互作用哈密顿量的完全对角化来获得。这些方法依赖于网络中紧局域态概念的推广。最后，我们提出了一种方法来确定本地化的状态，使用相当大的一部分网络。
2020-04-01 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum 2-Body Hamiltonian for Topological Color Codes
我们引入了一个自旋- $\half$位于二维晶格顶点的两体量子哈密顿模型。该模型在所有的耦合机制下都具有精确的拓扑简并性。这是一个显著的非微扰效应。该模型具有$\Z_2\times \Z_2$规范群对称性和弦网运动积分。存在一个间隙阶段，在该阶段中，低能扇区再现有效的拓扑色码模型。高能激发态可分为三个具有强相互作用的任意费米子家族。所有这些，以及更多，是蜂窝晶格模型中不存在的新功能，如Kitaev模型。
2009-07-06 quant-ph
From Ground States to Local Hamiltonians
传统的量子物理学求解给定哈密顿量的基态，而量子信息科学则要求给定基态的哈密顿量的存在性和构造性。在实际情况中，人们主要对具有某些相互作用模式的局部哈密顿量感兴趣，例如某些类型晶格上的最近邻相互作用。空间$V$成为具有给定相互作用模式的局部哈密顿量的基态空间的一个必要条件是，基于最大熵原理，$V$上支持的最大混合态由与给定模式相关的约化密度矩阵唯一确定.然而，目前尚不清楚这一条件是否也是充分的。通过与局部约化态的凸体的面相联系，我们研究了满足上述必要条件的局部哈密顿量的存在条件，即$V$作为其基态空间.我们进一步讨论了在给定相互作用模式下构造相应的局域哈密顿量的方法，主要从物理的角度出发，包括与微扰方法、无阻挫局域哈密顿量以及量子系综有关的构造方法.
2012-08-17 quant-ph
A simple nearest-neighbor two-body Hamiltonian system for which the ground state is a universal resource for quantum computation
我们提出了一个简单的量子多体系统-一个二维量子位格，其哈密顿量由最近邻的两体相互作用组成-使得基态是使用单量子位测量的量子计算的通用资源。这种基态近似于被编码成更大数量的物理量子比特的簇状态。我们使用的哈密顿量是由投射的纠缠对态激发的，它提供了一种透明的机制来产生类似于基态的正方形或其他晶格结构上的编码簇态（以及各种其他量子态）。我们表明，在这种近似的错误采取的形式独立的错误债券发生固定的概率。这种系统的能隙，这在一定程度上决定了它的有用性的量子计算，被证明是独立的晶格的大小。此外，我们表明，这个能隙的缩放的耦合常数的哈密顿量是直接由晶格几何形状。因此，在六边形晶格（对于量子计算也是通用的资源）上获得的近似编码的簇状态可以被示出为具有比具有等效哈密顿量的正方形晶格上的一个更大的能隙。
2006-10-24 quant-ph
Diagonalization of large many-body Hamiltonians on a quantum processor
本文在超导量子处理器上使用Krylov量子对角化算法计算最多56个格点的二维量子多体系统本征能量，展示了该算法作为变分方法替代方案在大规模容错前实验中的潜力。
2024-10-03 quant-ph
Ground-State Spaces of Frustration-Free Hamiltonians
研究了无挫挫哈密顿量的基态空间性质。我们引入“约化空间”的概念来刻画基态空间的局部结构。对于一个多体系统，我们描述了数学结构的集合$Θ_k$的所有$k$ -粒子约化空间，这与一个二元操作称为连接形成一个半格，可以被解释为一个抽象的凸结构。$Θ_k$中最小的非零元素称为原子，类似于极值点。我们研究了$Θ_k$中原子的性质，并讨论了它与$k$ -局域无阻挫哈密顿量基态的关系.对于自旋为1/2的系统，我们证明了$Θ_2$中的所有原子都是某些2-局域无阻挫哈密顿量的唯一基态。此外，我们还发现$Θ_k$中的元素可能不是原子的连接，这表明$Θ_k$除了凸结构外还有更丰富的结构。我们对$Θ_k$的研究从约化空间的新角度加深了对无阻挫哈密顿量的基态空间性质的理解。
2011-12-04 quant-ph
Adaptive propagation of quantum few-body systems with time-dependent Hamiltonians
本文对具有显式含时哈密顿量的少体系统的薛定谔方程的数值求解方法进行了测试和比较，旨在寻找最佳方法。组态相互作用方法，通常用于精确地找到固定的本征态，而不需要近似波函数的结构，也可以用于时间演化，这会导致一个大的线性常微分方程组。当使用组态相互作用方法时，通常会出现大的基尺寸，这就需要有效的时间演化方法。除了效率之外，自适应性（在时域中）是本研究的另一个主要焦点，例如在给定一定精度的情况下自动调整时间步长。这里建议的方法，指数积分器的方法的基础上，结合不同的方式来实现自适应性，这被发现是比各种各样的其他方法，也被认为是更快的。
2013-01-31 quant-ph
Autonomous stabilization of many-body entanglement with Floquet Hamiltonians and weak measurement
Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）
提出将Floquet哈密顿量工程与弱测量结合，实现多体纠缠的自主稳定化，在半导体量子点中构建自旋压缩态和薛定谔猫态，可抵抗现实退相干。
2026-09-21 quant-ph
Quantum ground state isoperimetric inequalities for the energy spectrum of local Hamiltonians
研究了局域哈密顿量的能谱与其基态几何性质之间的关系。通过将马尔可夫链分析的标准框架推广到任意（非随机）哈密顿量，我们自然会看到，谱隙总是可以由等周比来限定上限，该等周比仅取决于基态概率分布和哈密顿量中项的范围，而不取决于相互作用耦合的任何其他细节。这意味着，对于给定的概率分布，不等式限制了任何局部哈密顿量的谱隙，该分布作为其在某些基中的基态概率分布（Eldar和Harrow导出了类似的结果，以表征低深度量子线路的输出）。更进一步，我们将基态的Hilbert空间局域化性质与更高的能量本征值相关联，表明在Hilbert空间中存在k个强局域化的基态模式（即概率簇或具有小扩展的子集）意味着存在k个接近于基态能量的能量本征值。我们的研究结果表明，量子绝热优化使用本地哈密顿将不可避免地遇到小的光谱间隙时，试图准备基态对应的多模态概率分布与强本地化模式，这个问题不一定能得到缓解，包括非随机耦合。
2018-10-14 quant-ph
Adiabatic ground state preparation of fermionic many-body systems from a two-body perspective
本文利用剩余哈密顿量两体投影的谱分解设计绝热路径，提出部分分段插值以打破对称性、避开能级交叉，并证明完全分段插值相较直接插值具有更高复杂度。
2023-07-13 quant-ph
Explicit Bound States for Certain N-Body Hamiltonians
我们构建明确的束缚态波函数和束缚态能量为某些$N$-体哈密顿在一个维度，类似于$N$ -电子哈密顿（三维）原子和单原子离子。
2014-05-07 math-ph math.MP quant-ph
Perturbative 2-body Parent Hamiltonians for Projected Entangled Pair States
我们构建父哈密顿只涉及本地2体相互作用的广泛的一类投影纠缠对态（PEPS）。利用微扰小工具技术，我们定义了一个微扰哈密顿作用于虚拟PEPS空间与有限阶低能量有效哈密顿，这是一个缺口，挫折免费的父哈密顿所需的PEPS的编码版本。对于拓扑有序的PEPS，低能量有效哈密顿量的地面空间被证明是在相同的相位作为所需的状态的所有订单的微扰理论。作为一个具体的例子，我们构造了双半子弦网络基态的编码父哈密顿量。
2014-12-23 cond-mat.str-el quant-ph
Characterizing ground and thermal states of few-body Hamiltonians
一个给定的量子态是少体哈密顿量的基态还是热态的问题可以用来表征状态的复杂性，并且对于可能的实验实现是重要的。我们提供的方法来表征所产生的状态的两个，更一般地说，k-体哈密顿以及这些集的凸包。这导致了新的见解的问题，国家是唯一确定的边缘和概括的概念纠缠。最后，推导出量子模拟的验证方法。
2016-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Connection between quantum-many-body scars and the AKLT model from the viewpoint of embedded Hamiltonians
我们阐明了PXP模型，这是一个量子多体疤痕的标准模型，和AKLT哈密顿量之间的深层联系。利用嵌入哈密顿量的框架，建立了PXP哈密顿量与AKLT哈密顿量之间的联系，阐明了PXP哈密顿量具有与AKLT态相似的非热能本征态的原因.通过这种分析，我们发现这种非热能本征态的存在反映了AKLT哈密顿量的对称性。
2019-08-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Floquet Hamiltonian Engineering of an Isolated Many-Body Spin System
控制相互作用是多体系统量子工程的关键。利用时间周期驱动，一个封闭量子系统的自然给定的多体哈密顿量可以转换成一个有效的目标哈密顿量，表现出截然不同的动力学。我们证明了这样的Floquet工程与系统的自旋代表的里德堡态在超冷原子气体。应用一系列的自旋操作，我们改变了有效海森堡XYZ哈密顿量的对称性。因此，总自旋的弛豫行为被彻底修改。所观察到的动态可以定性地捕获的半经典模拟。综合各种各样的哈密顿量为在单一实验环境中实现非平衡动力学的量子模拟提供了巨大的机会。
2021-05-04 cond-mat.quant-gas quant-ph
Many-Body Entanglement Properties of Finite Interacting Fermionic Hamiltonians
Purdue University（普渡大学）；Taylor University（泰勒大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究有限相互作用费米子系统多体纠缠性质，证明其地面态无法达到最大M体纠缠，并探讨其对哈密顿量相互作用强度的约束。
2026-04-02 cond-mat.str-el quant-ph
Self-Consistent Effective Hamiltonian Theory for Fermionic Many Body Systems
利用可分多体变分波函数，建立了费米子多体系统的自洽有效哈密顿理论。以二维哈伯德模型为例，验证了该理论的有效性。在二维哈伯德模型中，发现了一个非常规的四重费米子非Cooper对序参量.
2019-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Simulation of Many-Body Hamiltonians using Perturbation Theory with Bounded-Strength Interactions
我们展示了如何将具有束缚强度k体相互作用的给定n量子位目标哈密顿映射到具有两体相互作用的模拟器哈密顿上，使得目标和模拟器哈密顿的基态能量相同，对于任意小的π，误差为O（π n）。模拟器哈密顿量中的相互作用强度取决于k和k，但不取决于n。我们完成这一减少使用一种新的方法来推导一个有效的低能量哈密顿量，依赖于多体物理的Schriffal-Wolff变换。
2008-03-18 cond-mat.other math-ph math.MP
Constructing quantum many-body scar Hamiltonians from Floquet automata
我们提供了一个系统的方法来构建近似量子多体疤痕（QMBS）从两层Floquet自动机电路，表现出平凡的多体复苏。我们这样做是通过连续施加更多的限制，迫使自动机电路的局部门在作用于选择的疤痕状态时更准确地进行相应的交换。有了这些规则，一个有效的本地，Floquet哈密顿被认为是捕捉动态的自动机在一个长的预热窗口。我们提供了这样一个图片的数值证据，并使用我们的建设，以获得几个QMBS模型，包括著名的PXP模型。
2022-10-09 cond-mat.other quant-ph
Matrix Product States: Symmetries and Two-Body Hamiltonians
我们描述了条件下，一个矩阵不变的产品状态（MPS）是不变的局部变换。这使我们能够将给定态的对称群与简单张量的对称群联系起来。我们利用这个结果，以证明和扩展版本的Lieb-Schultz-Mattis定理，在多体物理学的基本结果之一，在MPS的上下文中。我们用SU（2）不变的两体哈密顿量的穷举搜索来说明结果，这些哈密顿量具有精确的基态或激发态。
2009-01-15 cond-mat.str-el quant-ph
Toric codes and quantum doubles from two-body Hamiltonians
我们提出了一个程序，以获得的哈密顿环面代码和Kitaev量子双模型的低能极限的完全两体哈密顿。我们的建设利用了一种新型的扰动小工具的基础上错误检测子系统代码。该过程的动机是由PEPS描述的目标模型，并再现目标模型的行为，只使用耦合，这是自然的，在原来的哈密尔顿。这使得我们的构造能够准确地捕获目标模型的对称性。
2011-05-24 cond-mat.str-el quant-ph
Fixed-Point Few-Body Hamiltonians in Quantum Mechanics
我们回顾了温伯格在核物理学中的思想如何影响我们自己的工作，并导致量子力学少体问题中的重整化群不变框架，我们也更新了在短程相互作用极限中的相关标度的讨论。在这种情况下，它是修改的公式的减去散射方程和固定点哈密顿量应用于少体系统，其中原始相互作用包含点状奇点，如Dirac-delta和/或其衍生物。该方法正在说明考虑奇异相互作用描述的两个核子。这次修订还包括一个扩展的重整化形式主义的三体系统，这是其次是更新的讨论的应用程序，以四个粒子。
2021-11-10 nucl-th quant-ph
On applying the subspace perturbation theory to few-body Hamiltonians
我们提出了一个选择的结果厄米特算子的谱子空间的厄米特扰动下的变化，并显示这些结果可能会工作的少体哈密顿。
2013-11-26 math-ph math.MP physics.atm-clus
Hamiltonian tomography for quantum many-body systems with arbitrary couplings
多体量子系统中量子比特耦合的表征对于量子计算和模拟的基准测试是必不可少的。我们提出了一个层析测量方案，以确定所有的耦合项在一个一般的多体哈密顿与任意的长程相互作用，只要能量密度的哈密顿量保持有限。与量子过程层析成像不同，我们的方案是完全可扩展的量子比特的数量，因为所需的轮的测量只线性增加的耦合项的数量在哈密顿量。该方案利用同步动力学解耦脉冲简化多体动力学，从而可以逐个反演哈密顿量中的未知参数。我们模拟了各种脉冲误差的影响下，该计划的性能，并表明它是典型的噪声和实验缺陷的鲁棒性。
2015-10-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Hamiltonian engineering of general two-body spin-1/2 interactions
固态系统中的自旋哈密顿工程在从量子信息处理和量子模拟到多体物理的新研究的各种应用中起着关键作用。通过分析一般两体自旋为1/2的哈密顿量的不可约形式，我们确定了所有可互换的相互作用项使用旋转脉冲。基于这种识别，我们得到新的脉冲序列，定义的二十面体对称群，提供最普遍的可实现的相互作用项的操作。我们证明，与传统的克利福德旋转，这些序列提供的优势，创造塞曼条款必不可少的磁传感，并可用于产生新的相互作用形式。产生期望的相互作用项所需的脉冲的确切序列可以从线性规划算法确定。为了实现序列，我们提出了两种实验方法，涉及脉冲产品分解，和非共振驱动。由此产生的工程哈密顿量可以有助于理解多体物理，并导致创造新的量子模拟器和产生高度纠缠态，从而开辟了量子传感和信息处理的途径。
2020-02-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Some specific solutions to the translation-invariant $N$-body harmonic oscillator Hamiltonian
通过对角化一个$N-1$阶矩阵$\mathbb{J}$，求解了具有单体和二体相互作用的$D$维中的双折射不变$N$ -体谐振子哈密顿量的薛定谔方程.先前已经确定，对角化可以在特定情况下分析地执行，例如对于$N \le 5$或对于$N$相同颗粒。我们证明了矩阵$\mathbb{J}$是对角的，因此对于任意质量数，只要耦合常数与质量之间存在某种特定的关系，问题就可以解析求解.我们提出了这些约束下的能量的解析表达式。
2021-08-11 math-ph math.MP quant-ph
Quantum Non-demolition Measurement of a Many-Body Hamiltonian
在理想的量子测量中，量子系统的波函数坍缩为被测可观测量的本征态，而相应的本征值决定了测量结果。如果可观测量与系统哈密顿量互换，则重复测量产生相同的结果，从而最小地干扰系统。种子量子光学实验已经实现了这样的量子非破坏（QND）测量系统的自由度很少。相比之下，在这里，我们描述了如何QND测量一个复杂的多体观测，相互作用的多体系统的哈密顿量，可以实现在一个陷阱离子模拟量子模拟器。通过单次测量，多体系统在窄带（高激发）能量本征态中制备，甚至可能是单个本征态。我们的QND方案，这可以进行到其他平台的量子模拟，提供了一个框架，研究实验的基本方面的平衡和非平衡统计物理，包括本征态热化假设和量子涨落关系。
2020-02-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Efficient Identification of Permutation Symmetries in Many-Body Hamiltonians via Graph Theory
本文提出通过图论方法高效识别许多体哈密顿量中的排列对称性，利用图同构关系实现对称群的识别，并证明该方法在物理模型中的有效性。
2025-11-28 cs.DS quant-ph
Quantum Many-Body Linear Algebra, Hamiltonian Moments, and a Coupled Cluster Inspired Framework
California Institute of Technology（加州理工学院）
本文提出了一种基于耦合簇启发的框架，用于生成近似哈密顿量矩，并展示了其在基态估计中的应用，揭示了量子多体线性代数与多体微扰理论在基态能量上的差异。
2025-03-28 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Berry Phases with Real Hamiltonians With and Without a Many-body System as a Background
我们提出的规范理论描述和数值计算的Berry相位与实本征态，涉及一个多体系统作为背景和其他没有这样的背景。我们证明，对于前者，耦合到慢子系统（声子）的自旋$\f{1}{2}$粒子（空穴）的Berry相因子的符号取决于电子相关的强度和闭合路径的特征，这与后者的情况不同。
1996-06-11 cond-mat quant-ph
Solving The Quantum Many-Body Hamiltonian Learning Problem with Neural Differential Equations
ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques（ICFO光子科学研究所）；The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学技术学院）；Quside Technologies SL（Quside技术有限公司）；ICREA-Institucio Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚研究与高级研究学院）
针对量子多体哈密顿量学习难题，提出结合神经微分方程与拟设哈密顿量的新方法，可求解此前无法学习的哈密顿量，还提出基于幂律的定量基准，并通过一维自旋1/2链验证了方法性能。
2024-08-16 cond-mat.str-el cs.LG quant-ph
Bounds on variation of the spectrum and spectral subspaces of a few-body Hamiltonian
本文综述了最近几年关于厄米特算子谱子空间在加性厄米特扰动下的谱移动和变分范数界的结果。在已有结果的基础上，给出了一般非对角子空间扰动问题的一个新的子空间变差界。我们还演示了一些抽象的结果可能会工作的少体哈密顿。
2014-10-13 math-ph math.MP quant-ph
Graph states as ground states of two-body frustration-free Hamiltonians
基于测量的量子计算（MBQC）框架允许我们将局域哈密顿量的基态看作是普适量子计算的潜在资源。这个领域的一个中心目标是找到具有基态的模型，这些模型对于MBQC是通用的，并且在它们只涉及两体相互作用并且具有小的局部希尔伯特空间维度的意义上也是自然的。图状态是MBQC的原始资源状态，虽然不可能获得图状态作为两体哈密顿量的精确基态，但在这里，我们构建了两体无阻挫哈密顿量，其具有任意好的图状态近似作为唯一的基态。该构造涉及采用具有可转换为具有随机局部操作的图形状态的基态的两体无挫折模型，然后使模型变形，使得其基态接近图形状态。每个图形状态量子比特驻留在更高维粒子的子空间中。这种变形可以应用于两体无阻挫的Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki（AKLT）模型，产生可以用基态的精确张量网络表达式精确求解的哈密顿量。对于星形晶格AKLT模型，其基态不被期望是MBQC的通用资源，应用这样的变形似乎增强了基态的计算能力，将其提升为MBQC的通用资源。当哈密顿量以这种方式变形时，可以观察到计算能力的转变，类似于渗流相变。提高基态的保真度是以缩小能隙为代价的。虽然分析证明这些类型的模型的间隙属性是困难的，在一般情况下，我们提供了一个详细的分析的变形的自旋-1 AKLT状态的线性图形状态。
2014-07-10 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement in many-body eigenstates of quantum-chaotic quadratic Hamiltonians
在最近的一封信[物理。125，180604（2020）]，我们引入了随机二次哈密顿量的多体本征态的平均二分冯诺依曼纠缠熵的封闭形式的解析表达式。也就是说，哈密顿量的单粒子本征态有随机系数的位置基础。一个典型的哈密尔顿是二次Sachdev-Ye-Kitaev（SYK 2）模型，它的狄拉克费米子公式是有效的。在这里，我们表明，我们的结果的适用性要广得多。最突出的是，它也与弱无序的局部汉密尔顿模型（例如三维（3D）安德森模型）相关。此外，它描述了平均纠缠熵的哈密顿量没有粒子数守恒，如SYK 2模型的马约拉纳费米子公式和3D安德森模型与额外的条款，打破粒子数守恒。我们扩展我们的分析，平均二分的第二雷尼纠缠熵的本征态的相同的二次哈密顿量，这是解析推导和数值测试。我们猜想，我们的结果适用于多体本征态的纠缠熵的单粒子本征态表现出量子混沌，我们称之为量子混沌二次哈密顿。
2021-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Effective quantum memory Hamiltonian from local two-body interactions
在[Phys.Rev.A88，062313（2013）]中，我们提出并研究了一种自校正量子存储器的模型，其中在存储器中引入缺陷的能量成本作为系统大小的函数无限制地增长。这种积极的行为是由于有吸引力的长程相互作用介导的玻色子场的记忆耦合。实现这种记忆的关键因素是玻色子场的物理实现以及记忆和玻色子场的稳定算子之间的局部五体相互作用。在这里，我们表明，这两个成分出现在一个低能量的有效理论的哈密顿量，只涉及两个相邻的自旋之间的相互作用。特别是，我们认为低能量，长波长激发的有序海森堡铁磁体（磁振子）的玻色子场的实现。此外，我们提出了微扰小工具产生所需的五自旋运营商。因此，我们的哈密顿量只涉及局部两体相互作用，预计将表现出自校正特性，只要影响它的噪声是在有效的低能量描述仍然有效的制度。
2014-05-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
