高温玻色子的复杂度分类:计算可行性与幂律聚类
量子物理
2026-01-07 v2 统计力学
数学物理
math.MP
摘要
确定量子多体系统何时容纳简单且可高效模拟的结构是核心问题。高温热态是自然的候选者,然而对于玻色子而言,局域希尔伯特空间和能量的无界性使通常认为大T保证可计算性的期望失效。本文考察了离散格子玻色子的相互作用系统中的复杂度边界,证明了有排斥性的Bose-Hubbard模型位于“简单”侧。在一个其长程跳跃随r^{-\alpha}衰减的族中,我们证明了受控簇展开的收敛,这表明在显式温度阈值之上,存在高效经典算法来近似配分函数,并为连通关联函数提供严格的幂律聚类界限。更广泛地说,我们的结果为绘制高温玻色子的复杂度边界提供了第一步,并将具有排斥性的Bose-Hubbard模型作为自然的候选边际。
关键词
引用
@article{arxiv.2509.25572,
title = {Toward a Complexity Classification of High-Temperature Bosons: Computational Tractability and Power-Law Clustering},
author = {Xin-Hai Tong and Tomotaka Kuwahara},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.25572},
year = {2026}
}
备注
52 pages,7 figures