
Quantum Hamiltonian Complexity
Erfüllungsprobleme sind eine zentrale Säule der modernen Computerkomplexitätstheorie. Diese Monographie bietet eine Einführung in das schnell wachsende Gebiet der Quanten-Hamiltonschen Komplexität (QHC), das die Untersuchung von Quanten-Zwangserfüllungsproblemen umfasst.
In den letzten anderthalb Jahrzehnten wurden auf diesem Gebiet fundamentale Durchbrüche erzielt, die von der Aufstellung des Quanten-Cook-Levin-Theorems bis hin zu tiefen Einblicken in die Struktur von 1D-Tieftemperatur-Quantensystemen über die sogenannten Flächengesetze reichen. Quantum Hamiltonian Complexity bietet dem Leser eine computerwissenschaftlich orientierte Einführung in das Thema, um die Sprachbarriere zwischen Informatikern und Physikern auf diesem Gebiet zu überbrücken. Als solches umfasst es Folgendes: (1) die Beweggründe und die Geschichte des Fachgebiets, (2) ein Glossar mit Begriffen aus der Physik der kondensierten Materie, die in computerwissenschaftlicher Sprache erklärt werden, (3) Übersichten über zentrale Ideen aus der Physik der kondensierten Materie, wie z.
B. ununterscheidbare Teilchen, mittlere Feldtheorie, Tensornetzwerke und Flächengesetze, und (4) kurze Darstellungen ausgewählter computerwissenschaftlicher Ergebnisse auf diesem Gebiet.
Als Teil des letzteren enthält es zum Beispiel eine neuartige informationstheoretische Darstellung von Bravyis Polynomialzeit-Algorithmus für Quantum 2-SAT. Quantum Hamiltonian Complexity gibt einen Überblick über einige der grundlegendsten Ergebnisse auf dem Gebiet der Quantenkomplexität und ist ein ideales Nachschlagewerk für Informatiker mit wenig oder gar keinem Hintergrundwissen in Quanteninformation.