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Quantum Monte Carlo and the Sign Problem

量子多体 Monte Carlo 算法、符号问题、更新策略、测量方法与计算效率。

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Questions this profile tracks

  • Which Hamiltonian structures admit sign-problem-free or systematically controlled Monte Carlo formulations?
  • How can loop, worm, continuous-time, determinant, and diagrammatic updates reduce autocorrelation and variance?
  • How should general observables, entanglement, and dynamical quantities be measured reliably?

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近期入选

Robust Strange Metallicity across Attractive and Repulsive Hubbard Models

Xiaoyue Ma, Emily Z. Zhang, Thomas P. Devereaux

93 /100

基于行列式量子蒙特卡洛,作者发现二维吸引和排斥 Hubbard 模型在 |U|/t=6 时尽管低能关联截然不同,仍在宽广中高温区共同呈现近似线性温度电阻率,其主要来源是近似 Curie 型电荷可压缩率与弱温度依赖的扩散率。

论文通过行列式量子蒙特卡洛研究含指数衰减长程跃迁的对角压缩 kagome Hubbard 模型,并考察晶格角度与跃迁参数调节下的轨道选择性 Mott 和反铁磁相。

Sign Problem Landscape of Dimer, Loop, and Ground-State Sectors of a U(1) Quantum Link Model

Pallabi Dey, Debasish Banerjee, and Emilie Huffman, Pallabi Dey, Debasish Banerjee, Emilie Huffman

92 /100

直接分析量子链路模型不同Gauss定律扇区中的费米子符号问题,并识别可由cluster Monte Carlo多项式时间模拟的无符号问题扇区。

Determinant Quantum-Quantum Monte Carlo: Coherent Auxiliary-Field Sampling

Xuepeng Wang, Sagnik Banerjee, Debanjan Chowdhury

94 /100

该文提出 determinant quantum-quantum Monte Carlo(DQ²MC),以量子电路直接实现 DQMC 的辅助场权重与平均,并以全量子或混合量子—经典协议避免传统 Markov 链自相关,同时将符号问题的重加权代价对应到弱值提取的后选择开销。

Many-Body Destabilization of Intermediate Oxygen-Hole States

Anirudh Adavi, Kayahan Saritas, Ming Lei, Das Pemmaraju, Paul R. C. Kent, Iwnetim I. Abate

65 /100

论文使用扩散量子 Monte Carlo 比较竞争性氧空穴构型的能量,并检验不同试探波函数的稳健性,对量子 Monte Carlo 在关联氧化物中的基准应用具有方法学价值。

论文核心是利用无符号问题量子Monte Carlo研究去禁闭量子相变,并测量自旋子- chargon复合算符的关联函数。

96 /100

作者利用神经量子态变分蒙特卡洛和 PEPS,在三角晶格 Hofstadter-Hubbard 模型中直接数值观察到实空间自旋-电荷分离,并发现小尺寸系统的双电子束缚能为正但随尺寸增大降至数值分辨率以下。

在空穴掺杂的 t-J 型 Kitaev 模型中,铁磁 Kitaev 相互作用支持低至中等掺杂下与铁磁性共存的三重态 p 波超导,而反铁磁 Kitaev 相互作用下主导配对由低掺杂的自旋依赖三重态 p 波转变为中等掺杂的单重态 d+id。

Single-hole spectral functions in one-dimensional quantum magnets with different ground states

Sibin Yang, Gabe Schumm, Bowen Zhao, Anders W. Sandvik, Sibin Yang, Gabe Schumm, Bowen Zhao, and Anders W. Sandvik

88 /100

The paper directly applies stochastic-series-expansion QMC and constrained analytic continuation to obtain momentum- and energy-resolved spectral functions.

Antiferromagnetism and Stripe Channel Order in the $\mathrm{SU}(N)$-Symmetric Two-Channel Kondo Lattice Model

Elyasaf Y. Cohen, Fakher F. Assaad, and Snir Gazit, Elyasaf Y. Cohen, Fakher F. Assaad, Snir Gazit

93 /100

半填充方格子 SU(N) 双通道 Kondo 晶格在弱 Kondo 耦合时呈局域矩反铁磁序,而对 N≥6,足够强的耦合会诱导波矢为 (π,0) 的交替通道条纹二聚化和各向异性费米面重构。

91 /100

论文直接研究电子掺杂Mott绝缘体中的动量选择性低能激发,使用t-t'-J模型和变分Monte Carlo解释相干准粒子与复合分数化组分的竞争及其谱学后果。