高温Gibbs态的快速混合：含任意外部场的情况

Gibbs态是量子物质在热力学平衡中的自然模型。我们研究了外部场在塑造高温Gibbs态纠缠结构和计算复杂度中的作用。外部场可以诱导原本可证明是可分离的状态的纠缠，临界尺度为$h\asymp \beta^{-1} \log(1/\beta)$，其中$h$是任意单点势能的上界，$\beta$是反温度。我们引入一种准局域Lindbladian，满足详细平衡条件，并在任意单点外部场存在下以$\mathcal{O}(\log(n/\epsilon))$时间快速混合到Gibbs态。此外，我们证明对于任意$\beta<1$，存在局域Hamiltonian，使得在具有足够大外部场的相应Gibbs态中，以计算基分布抽样是经典难题，在标准复杂度理论假设下。因此，具有外部场的高温Gibbs态是自然的物理模型，既可表现出纠缠和经典难度，又可实现高效量子Gibbs抽样器，使其成为通过状态准备实现量子优势的理想候选。