Despite extensive study, the phase structure of the wavefunctions in frustrated Heisenberg antiferromagnets (HAF) is not yet systematically characterized. In this work, we represent the Hilbert space of an HAF as a weighted graph, which we term the Hilbert graph (HG), whose vertices are spin configurations and whose edges are generated by off-diagonal spin-flip terms of the Heisenberg Hamiltonian, with weights set by products of wavefunction amplitudes. Holding the amplitudes fixed and restricting phases to $\mathbb{Z}_2$ values, the phase-dependent variational energy can be recast as a classical Ising antiferromagnet on the HG, so that phase reconstruction of the ground state reduces to a weighted Max-Cut instance. This shows that phase reconstruction HAF is worst-case NP-hard and provides a direct link between wavefunction sign structure and combinatorial optimization.


翻译:尽管已有广泛研究,受挫海森堡反铁磁体(HAF)波函数的相位结构尚未得到系统表征。本工作将HAF的希尔伯特空间表示为加权图,称为希尔伯特图(HG),其顶点为自旋构型,边由海森堡哈密顿量的非对角自旋翻转项生成,权重由波函数振幅的乘积设定。在固定振幅并将相位限制为$\mathbb{Z}_2$值的情况下,相位依赖的变分能量可重构为HG上的经典伊辛反铁磁体模型,从而使基态的相位重构问题约化为加权最大割问题实例。这证明了HAF相位重构在最坏情况下是NP难问题,并为波函数符号结构与组合优化之间建立了直接联系。

0
下载
关闭预览

相关内容

《图强化学习在组合优化中的应用》综述
专知会员服务
60+阅读 · 2024年4月10日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
GraphSAGE: GCN落地必读论文
AI100
29+阅读 · 2019年8月15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
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
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
0+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
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2月4日
VIP会员
最新内容
美国当前高超音速导弹发展概述
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:03
《高超音速武器:一项再度兴起的技术》120页slides
无人机蜂群建模与仿真方法
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:08
澳大利亚发布《国防战略(2026年)》
专知会员服务
0+阅读 · 今天13:42
【CMU博士论文】迈向基于基础先验的 4D 感知研究
专知会员服务
0+阅读 · 今天13:46
全球高超音速武器最新发展趋势
专知会员服务
1+阅读 · 今天13:17
相关基金
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
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
0+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
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员