张量网络方法导论

从多体量子系统到机器学习 · 第二版

Timo Felser · Simone Montangero(编)

目录#

第二版前言 第二版新增内容:量子计算模拟、张量网络仿真与量子优势验证的最新进展。 › 第一版前言 张量网络方法从多体量子物理到量子技术的入门指南。 › 符号与缩写表 本书使用的符号、缩写和数学记号汇总。 › 第一部分 · 序章 多体量子问题概述,线性代数与数值微积分的基础工具。 › 第1章 · 引言 多体量子问题的挑战、张量网络方法的动机与全书结构概览。 › 第2章 · 线性代数 线性方程组、特征值问题、Lanczos方法等数值线性代数基础工具。 › 第3章 · 数值微积分 经典数值积分、高斯求积、薛定谔方程的有限差分与谱方法求解。 › 第二部分 · 多体问题 张量网络方法的核心:重整化群、张量网络基础与对称性。 › 第4章 · 数值重整化群方法 从平均场理论到数值重整化群,再到密度矩阵重整化群(DMRG)的原始形式。 › 第5章 · 张量网络方法 张量网络核心概念:张量分解、SVD、等距变换、纠缠与面积律。 › 第6章 · 对称张量网络 利用对称性增强张量网络数值模拟效率,以及量子链路模型中的格点规范理论。 › 第三部分 · 张量网络的实现 MPS、TTN 与 aTTN 的算法细节与工程实现。 › 第7章 · 矩阵乘积态 矩阵乘积态(MPS)算法实现:DMRG、时间演化、TDVP等核心方法。 › 第8章 · 树张量网络 树张量网络(TTN):层级结构、优化算法与高维系统推广。 › 第9章 · 增广树张量网络 增广树张量网络(aTTN):突破面积律限制,解锁高维量子系统模拟。 › 第四部分 · 应用 张量网络在量子相变、格点规范理论、非平衡物理与机器学习中的应用。 › 第10章 · 量子相变 量子相变基础、Landau理论与纠缠测度在张量网络中的应用。 › 第11章 · 哈密顿量格点规范理论 哈密顿量形式的格点规范理论:量子链路模型、高斯定律与张量网络模拟。 › 第12章 · 非平衡过程 非平衡量子过程:绝热量子计算、Kibble-Zurek机制与多体量子最优控制。 › 第13章 · 张量网络机器学习 张量网络在机器学习中的应用:MPS分类器与监督学习。 › 附录A · 物理学家硬件速览 经典计算机硬件架构基础:CPU、GPU、内存层级与并行计算入门。 › 附录B · 物理学家软件速览 计算物理软件工程实践:版本控制、测试、文档与高性能计算。 ›