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势能 Hessian 上升 III:在 Beta < 1/2 时抽取 Sherrington-Kirkpatrick 模型的 Gibbs 测度

概率论 2026-05-20 v2 数据结构与算法 数学物理 math.MP

摘要

我们给出一个多项式时间复杂度的算法,用于在总变差距离(TVD)误差可忽略的情况下抽取温度系数 β<1/2\beta < 1/2 的 Sherrington-Kirkpatrick 模型的 Gibbs 测度。先前的工作仅能保证 β0.295\beta \approx 0.295 时的 TVD 误差上界,而覆盖整个副对称 regime β<1\beta < 1 的结果仅提供 Wasserstein 距离上的保证。我们的方法表明,之前用于优化的同一势能 Hessian 上升算法也可作为抽样算法,通过在高温下实现算法性随机局部化。我们通过估计倾斜 Gibbs 分布的协方差矩阵——使用高斯积分 by parts、叠加浓度以及精确的腔估计——表明 Hessian 上升过程在有限时间局部化时可实现 O(1)O(1) 的 Wasserstein 误差上界,优于之前的 o(n)o(n)。通过仔细比较随机局部化与 Hessian 上升过程,并运用控制 Hessian 主子代数的数论概率论证明,将其改进为 O(1)O(1) 的 KL 发散误差。随后我们结合 Jarzynski 定律进行 rejection 抽样,并对时刻 TT 局部化分布进行熵收缩,从而将误差细化至常数时间 TT 内的 o(1)o(1) TVD 误差,并通过 polarized walk 完成抽样。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.03718,
  title  = {Potential Hessian Ascent III: Sampling the Sherrington--Kirkpatrick Model at Beta < 1/2},
  author = {Ewan Davies and Holden Lee and Juspreet Singh Sandhu and Jonathan Shi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.03718},
  year   = {2026}
}

备注

183 pages, 0 figures. Fixed and replaced MLSI for GD with entropy-contraction for PW; added exposition to proof of Theorem-5.1