作者面對的是量子多體系統中的量子糾纏行為,特別是在高溫下量子系統的熱平衡態。具體問題包括:
- 高溫下量子糾纏的缺失:傳統觀點認為,即使在高溫下,局部哈密頓量下的吉布斯態(Gibbs states)也存在短程量子關聯。作者的研究挑戰了這一觀點,提出在某個恆定溫度以上,局部哈密頓量的吉布斯態表現出零糾纏。
- 高溫吉布斯態的可分性:作者探討了在高溫下,吉布斯態是否可以表示為張量積的穩定態(stabilizer states)的分佈,這表明高溫下的相關性完全是經典的。
- 高溫吉布斯態的高效製備:作者研究了在高溫下,是否存在高效的算法來準備量子吉布斯態,這對於量子計算和量子熱力學的理解具有重要意義。