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独立费米子神经量子态极小值之间几乎不存在能垒

无序系统与神经网络 2026-01-13 v1 介观与纳米尺度物理 强关联电子 计算物理 量子物理

摘要

神经量子态(NQS)在表示量子多体波函数方面已被证明非常有效,但其损失函数景观的理解仍然不足且存在争议。本文证明,NQS的损失函数景观比此前所想的更为良好,类似于传统深度学习方法,表现出模式连接现象:独立训练的NQS可以通过参数空间中的路径相互连接,且几乎不存在能垒。为构建这些路径,我们开发了GeoNEB算法,将高效的随机重配置与尼克德弹性带方法相结合,用于构造最小能量路径。对于由1.6百万参数Psiformer建模的强相互作用六电子量子点,我们发现两个独立的极小值,其预期能垒约为系统整体能量尺度的10510^{-5}倍,仅为线性路径能垒的10310^{-3}倍。该路径在保持物理对称性和实现低能量方面均表现出色,角动量在整个过程中保持良好的量化。我们的工作是首次在独立训练的NQS之间构建优化路径,它表明NQS的损失函数景观可能并不像此前所担忧的那样异常。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.06939,
  title  = {Essentially No Energy Barrier Between Independent Fermionic Neural Quantum State Minima},
  author = {David D. Dai and Marin Soljačić},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.06939},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, 7 figures