基于温度自适应边界相互作用的量子多体系统精确模拟与热调控

构建量子哈密顿量以模拟和控制多体系统的奇异物理，是凝聚态物理与量子技术中最重要的课题之一。阻碍未来研究的主要挑战在于无论是数值模拟还是实验实现，其复杂度都极高。本工作中，我们提出温度自适应纠缠模拟器（TAES），其通过将一个小尺寸模型嵌入纠缠浴中，来模拟并调控一维（1D）多体系统的热力学。纠缠浴由位于小尺寸模型边界处的相互作用描述，其耦合常数通过可微张量网络在目标温度下优化。以一维自旋链为基准，与现有的有限温度方法（如线性化和微分张量重整化群算法）相比，TAES 超越了最先进的精度。通过在温度固定时调控纠缠浴的耦合，体熵呈现出与调控温度时相似的行为。我们的工作为在正则系综框架下利用优化边界相互作用来工程化涨落分布并在均匀温度中模拟非平衡现象提供了新的机遇。