Pfaffian量子蒙特卡洛：Majorana符号歧义的解法及其应用

基于复费米子表示的行列式量子蒙特卡洛（DQMC）在研究强关联费米子系统中发挥了关键作用。然而，由于Hubbard-Stratonovich变换后要求粒子数守恒，其适用范围受到限制。在超越传统DQMC的过程中，引入Majorana费米子进行量子蒙特卡洛研究是一个令人鼓舞的发展[1,2]。但在之前的基于Majorana的量子蒙特卡洛中，Boltzmann权重通常存在符号歧义。本文通过推导权重的闭形式Pfaffian公式，成功解决了这一歧义，使得可以在多项式时间内高效计算权重及其符号。我们将其称为"Pfaffian量子蒙特卡洛"（PfQMC），可应用于一般的相互作用费米子模型。我们成功利用PfQMC研究了Kitaev链中Majorana边缘模在强相互作用下的鲁棒性。通过提供更大的灵活性，PfQMC有望增强现有的符号缓解和近似方法，并帮助解决诸如掺杂Hubbard模型基态性质等具有挑战性的问题。