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拆解Stoquastic二分法

量子物理 2026-07-21 v1 计算复杂性 计算物理

摘要

我们挑战了stoquastic二元性支配量子计算和量子系统经典模拟中基本计算边界的观点。我们认为,消失几何相位(VGP),即哈密顿量转移图上的几何条件,更能充分地捕捉这些边界。为了区分VGP与stoquastic性,我们构造了VGP 3-局域哈密顿量,这些哈密顿量形式上难以stoquastize,但属于允许在多项式时间内识别VGP性质的族。在不构造stoquastizing酉算子的情况下,我们证明了在输入哈密顿量具有VGP的承诺下,局域哈密顿量问题是StoqMA\mathsf{StoqMA}-完全的,并且在相同承诺下,无挫折变体属于MA\mathsf{MA}。我们利用这一结果论证,对于任何声称通过逃离StoqMA\mathsf{StoqMA}机制而获得的绝热优势,非VGP是必要的。此外,我们确定了可以在多项式时间内识别VGP性质的自然环境。相比之下,我们表明对于几何局域哈密顿量,VGP的识别通常是PSPACE\mathsf{PSPACE}-完全的。我们的结果表明,传统上归因于stoquastic性的计算边界MAStoqMAQMA\mathsf{MA} \subseteq \mathsf{StoqMA} \subseteq \mathsf{QMA},更好地被理解为消失与非消失几何相位结构之间的边界。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.18596,
  title  = {Dismantling the Stoquastic Dichotomy},
  author = {Armen Karakashian and Itay Hen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.18596},
  year   = {2026}
}

备注

33 pages, 1 figure