作者面對的是量子計算和量子模擬領域中，特別是在量子熱化和量子態準備方面的挑戰。具體問題包括：
- 高效量子熱化問題：在量子系統中，如何有效地實現從任意初始狀態到熱平衡態（即量子Gibbs態）的轉換，這對於量子模擬和量子計算中的算法效率至關重要。
- 量子Gibbs態及其純化態的高效準備：在量子計算中，需要找到一種方法能夠在多項式時間內高效地準備出高溫量子Gibbs態及其純化態（或稱熱場雙態），這對於量子算法的實現和量子模擬的準確性具有重要意義。
- 量子計算的普適性：探索量子Gibbs採樣器在量子計算中的普適性，即證明其能夠實現與通用量子電路模型等價的計算能力，特別是在低溫度極限下。