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Enregistrement W4306808597 · doi:10.4230/lipics.itcs.2024.97

Commuting Local Hamiltonians Beyond 2D

2022· preprint· en· W4306808597 sur OpenAlexaff
Adam Bene Watts, John Bostanci

Notice bibliographique

RevuearXiv (Cornell University) · 2022
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning and Algorithms
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesSimons Institute for the Theory of Computing, University of California BerkeleyNational Science Foundation
Mots-clésLemma (botany)Event (particle physics)Bounded functionWeak measurementMathematicsDiscrete mathematicsType (biology)Set (abstract data type)QuantumState (computer science)Quantum stateRandom accessSequence (biology)Square rootCombinatoricsAlgorithmComputer sciencePhysicsQuantum mechanicsMathematical analysis

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Commuting local Hamiltonians provide a testing ground for studying many of the most interesting open questions in quantum information theory, including the quantum PCP conjecture and the nature of entanglement. However, unlike the general local Hamiltonian problem, the exact complexity of the commuting local Hamiltonian problem (CLH) remains unknown. A number of works have shown that increasingly expressive families of commuting local Hamiltonians admit classical verifiers. Despite intense work, proofs placing CLH in NP rely heavily on an underlying 2D lattice structure, or a very constrained local dimension and locality. In this work, we present a new technique to analyze the complexity of various families of commuting local Hamiltonians: guided reductions. Intuitively, these are a generalization of typical reduction where the prover provides a guide so that the verifier can construct a simpler Hamiltonian. The core of our reduction is a new rounding technique based on a combination of Jordan’s Lemma for pairs of projectors and the Structure Lemma for C^* algebras. Our rounding technique is much more flexible than previous work and allows us to remove constraints on local dimension in exchange for a rank-1 assumption. Using our rounding technique, we prove the following two results: 1) 2D-CLH for rank-1 instances are contained in NP, independent of the qudit dimension. It is notable that this family of commuting local Hamiltonians has no restriction on the local dimension or the locality of the Hamiltonian terms. 2) 3D-CLH for rank-1 instances are in NP. To our knowledge this is the first time a family of {3D} commuting local Hamiltonians has been contained in NP. Our results apply to Hamiltonians with large qudit degree and remain non-trivial despite the quantum Lovász Local Lemma. [Andris Ambainis et al., 2012]

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,006
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: Théorique ou conceptuel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,010
Score d'incertitude au seuil0,034

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,006
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,003
Communication savante0,0020,006
Science ouverte0,0010,003
Intégrité de la recherche0,0010,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0100,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,040
Tête enseignante GPT0,189
Écart entre enseignants0,149 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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