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生物学与量子启发型众多体态的混合体

强关联电子 2026-04-22 v2 无序系统与神经网络 量子气体 量子物理

摘要

深度神经网络可以表示各种不同的函数,包括复杂的量子众多体态。张量网络也能表示这些态,具有更结构且更易优化。然而,在二维或更高维中它们计算成本 prohibitively 高。本文提出一种感知机推广——感知train(perceptrain)——其借鉴了两种不同形式的特征。我们构建由简单感知train 网络构成的变分众多体 ansatz。该网络可视为具有来自张量网络的几个 distinct 特征的神经网络,包括类似密矩阵正规化算法的高效局部优化;可在优化期间动态增加参数的可能性;可压缩态的可能性;以及保持量子启发结构的可能性。我们在 10×1010\times 10 横场量子 Ising 模型上结合变分蒙特卡洛(VMC)和格林函数蒙特卡洛(GFMC)展示了该 ansatz。该模型对应于 Rydberg(冷)原子平台,用于量子退火。我们一致发现该地面态能量的相对精度非常高,VMC 为 10510^{-5},GFMC 为 10610^{-6},包括在量子相变附近的所有参数区间。我们使用 very small 秩(2\sim 2-55)的感知train,与矩阵态中数千倍的秩相反。能量优化非常稳健。整个相图通过单个初始条件和固定的超参数集合找到。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.05050,
  title  = {Hybrid between biologically and quantum-inspired many-body states},
  author = {Miha Srdinšek and Xavier Waintal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.05050},
  year   = {2026}
}

备注

16 pages, 18 figures, 1 table