多体物理中的掺杂稳定子态及其寻找方法

本工作揭示了掺杂稳定子态（量子信息理论中的一个概念）与受扰多体量子系统本征态结构之间的基本联系。我们证明，对于由交换 Pauli 算符之和构成的 Hamiltonian（即稳定子 Hamiltonian）以及由有限个任意 Pauli 项组成的微扰，其本征态可以表示为具有小稳定子零度的掺杂稳定子态。这一结果使得稳定子技术能够应用于一大类多体系统，即使在高度纠缠的区域内亦然。在此基础上，我们为这些系统中的寻找低能本征态、模拟淬火动力学、制备 Gibbs 态以及计算纠缠熵等任务开发了高效的经典算法。本工作为理解拓扑序的鲁棒性以及多体系统在微扰下的动力学开辟了新的可能性，为深入理解量子信息、纠缠与多体系统之间的相互作用铺平了道路。