The noncommutative sum-of-squares (ncSoS) hierarchy was introduced by Navascu\'{e}s-Pironio-Ac\'{i}n as a sequence of semidefinite programming relaxations for approximating values of noncommutative polynomial optimization problems, which were originally intended to generalize quantum values of nonlocal games. Recent work has started to analyze the hierarchy for approximating ground energies of local Hamiltonians, initially through rounding algorithms which output product states for degree-2 ncSoS applied to Quantum Max-Cut. Some rounding methods are known which output entangled states, but they use degree-4 ncSoS. Based on this, Hwang-Neeman-Parekh-Thompson-Wright conjectured that degree-2 ncSoS cannot beat product state approximations for Quantum Max-Cut and gave a partial proof relying on a conjectural generalization of Borrell's inequality. In this work we consider a family of Hamiltonians (called the quantum rotor model in condensed matter literature or lattice $O(k)$ vector model in quantum field theory) with infinite-dimensional local Hilbert space $L^{2}(S^{k - 1})$, and show that a degree-2 ncSoS relaxation approximates the ground state energy better than any product state.


翻译:非交换平方和(ncSoS)层级由Navascués-Pironio-Acín引入,作为一系列半定规划松弛方法,用于近似非交换多项式优化问题的值,最初旨在推广非局部游戏的量子值。近期研究开始分析该层级在近似局部哈密顿量基态能量中的应用,最初通过输出乘积态的舍入算法,用于作用于量子最大割问题的度-2 ncSoS。已知一些输出纠缠态的舍入方法,但它们使用了度-4 ncSoS。基于此,Hwang-Neeman-Parekh-Thompson-Wright推测度-2 ncSoS无法超越量子最大割问题的乘积态近似,并给出了一个部分证明,该证明依赖于Borrell不等式的猜测性推广。在本工作中,我们考虑一类哈密顿量(在凝聚态物理文献中称为量子转子模型,或在量子场论中称为晶格$O(k)$矢量模型),其局部希尔伯特空间为无限维$L^{2}(S^{k - 1})$,并证明度-2 ncSoS松弛对基态能量的近似优于任何乘积态。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2022新书】数据科学的实用线性代数,328页pdf
专知会员服务
138+阅读 · 2022年9月17日
牛津大学最新《计算代数拓扑》笔记书,107页pdf
专知会员服务
44+阅读 · 2022年2月17日
专知会员服务
33+阅读 · 2021年3月7日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
74+阅读 · 2020年8月2日
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
概率图模型体系:HMM、MEMM、CRF
机器学习研究会
30+阅读 · 2018年2月10日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
基于LDA的主题模型实践(三)
机器学习深度学习实战原创交流
23+阅读 · 2015年10月12日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月5日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月3日
VIP会员
最新内容
面向2027年及未来的海军情报改革
专知会员服务
0+阅读 · 18分钟前
综述 | Self-Evolving Coding Agents:自进化编程智能体
专知会员服务
0+阅读 · 今天13:16
美海军陆战队将三型无人机整合入统一战场网络
专知会员服务
2+阅读 · 今天9:39
《无人机蜂群:释放人类-蜂群编队的潜能》
专知会员服务
4+阅读 · 今天9:12
《战略战术化:一项综合性述评》
专知会员服务
2+阅读 · 今天9:08
相关VIP内容
【2022新书】数据科学的实用线性代数,328页pdf
专知会员服务
138+阅读 · 2022年9月17日
牛津大学最新《计算代数拓扑》笔记书,107页pdf
专知会员服务
44+阅读 · 2022年2月17日
专知会员服务
33+阅读 · 2021年3月7日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
74+阅读 · 2020年8月2日
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
概率图模型体系:HMM、MEMM、CRF
机器学习研究会
30+阅读 · 2018年2月10日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
基于LDA的主题模型实践(三)
机器学习深度学习实战原创交流
23+阅读 · 2015年10月12日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员