論文の概要: Hidden Unit Interpretability in RBM Quantum States:Encoding Antiferromagnetic Order in Heisenberg Spin Rings

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24223v1
• Date: Wed, 25 Mar 2026 11:51:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-26 21:06:11.273403
• Title: Hidden Unit Interpretability in RBM Quantum States:Encoding Antiferromagnetic Order in Heisenberg Spin Rings
• Title（参考訳）: RBM量子状態における隠れユニット解釈可能性:ハイゼンベルクスピンリングにおける反強磁性秩序の符号化
• Authors: Bharadwaj Chowdary Mummaneni, Manas Sajjan,
• Abstract要約: 本研究は, 強磁性地盤に特徴的な強磁性のパターンを捉えるために, 個別の隠れユニットが自然に特殊化することを示す。 個々の隠れた単位は完全な反強磁性相関を再現せず、量子秩序が集団符号化によって現れることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate how Restricted Boltzmann Machines (RBMs) encode antiferromagnetic order when trained as variational ansätze for one-dimensional Heisenberg spin rings with periodic boundary conditions. Through systematic hidden unit analysis and ablation studies on $N=4$ and $N=8$ spin systems, we show that individual hidden units spontaneously specialize to capture staggered magnetization patterns characteristic of antiferromagnetic ground states. Hidden units naturally segregate into two classes: those essential for ground-state energy and correlation structure, and supplementary units providing smaller corrections. Removing important units induces clear energy penalties and disrupts the staggered correlation pattern in $C_{zz}(r)$, whereas removing supplementary units has modest effects. Single-unit analysis confirms that no individual hidden unit reproduces the full antiferromagnetic correlations, indicating that quantum order emerges through collective encoding across the hidden layer. Extending this analysis to $N=8$ through $20$ with hidden unit densities $α= 2$ to $5$ and ten independent seeds per configuration, we find that the fraction of important hidden units decreases with system size, consistent with sublinear growth $m' \sim N^k$ ($k \approx 0.4$). The energy-correlation impact relationship persists for small to moderate system sizes, though it weakens for the largest systems studied. These results provide a quantitative framework for RBM interpretability in quantum many-body systems.
• Abstract（参考訳）: 周期境界条件を持つ1次元ハイゼンベルクスピンリングの変分アンセッツェとして訓練された場合、RBMが反強磁性秩序をエンコードする方法を検討する。 本研究は,N=4およびN=8のスピン系に関する系統的隠蔽単位解析とアブレーション研究を通じて,反強磁性基底状態に特徴的なスタッガー化磁化パターンを自発的に捉えるために,個々の隠蔽単位が特化していることを示す。 隠れた単位は自然に、基底状態のエネルギーと相関構造に不可欠なものと、より小さな補正を提供する補足単位の2つのクラスに分離する。 重要なユニットの除去は明確なエネルギーのペナルティを誘導し、$C_{zz}(r)$のスタッガード相関パターンを乱す。 単一ユニット分析により、隠れた単位が完全な反強磁性相関を再現することは確認され、隠れた層をまたいだ集合的エンコーディングを通じて量子秩序が出現することを示す。 この分析をN=8$から20$まで拡張し、秘密単位密度が$α=2$から$5$と10の独立した種を構成毎に設定すると、重要な隠された単位のごく一部がシステムサイズに応じて減少し、サブ線形成長が$m' \sim N^k$(k \approx 0.4$)となる。 エネルギー相関の影響関係は小から中程度のシステムサイズで持続するが、最大のシステムでは弱まる。 これらの結果は、量子多体系におけるRBM解釈可能性の定量的枠組みを提供する。

関連論文リスト

• Unsupervised Discovery of Intermediate Phase Order in the Frustrated $J_1$-$J_2$ Heisenberg Model via Prometheus Framework [0.0]
  本稿では,Prometheus変分オートエンコーダフレームワークを適用して,J_1$-$J$位相図を探索する。 構造因子 $S(,)$ と $S(,)$ を支配的順序パラメータとして同定する。 この研究は、フラストレーションのある量子システムに機械学習を適用するためのスケーラブルな経路を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-25T00:44:51Z)
• Non-stabilizerness of Neural Quantum States [41.94295877935867]
  我々は、NQS(Neural Quantum States)を用いて、量子複雑性の鍵となる非安定化性(non-stabilizerness)や"magic"(magic)を推定する手法を導入する。 ランダムなNQSのアンサンブルにおける魔法の内容について検討し、波動関数のニューラルネットワークパラメトリゼーションが大きな絡み合いの他に有限な非安定度を捉えることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-13T19:14:15Z)
• From ergodicity to Stark many-body localization in spin chains with single-ion anisotropy [0.0]
  本研究は、Magumdar-Ghoshモデル内で$Sgeq 1/2$のスピン鎖のダイナミクスを探求する。 正確な数値対角化を用いることで、ほぼ一定段階の磁場が熱化を抑制することを明らかにした。 その結果, 単イオン異方性の存在だけでは, システム内の熱化を防げることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-06T02:54:42Z)
• Ancilla quantum measurements on interacting chains: Sensitivity of entanglement dynamics to the type and concentration of detectors [46.76612530830571]
  我々は、自由度(検出器')に結合した量子多体格子系を考える。 鎖内の密度と絡み合いエントロピーのダイナミクスを、$rho_a$と$M$の様々な値で探求する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-11-21T21:41:11Z)
• Evolution of many-body systems under ancilla quantum measurements [58.720142291102135]
  本研究では,多体格子系をアシラリー自由度に結合させることにより量子測度を実装するという概念について検討する。 従来より抽象的なモデルで見られたように, アンタングリング・エンタングリング測定によって引き起こされる遷移の証拠を見いだす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-03-13T13:06:40Z)
• Neural-network Quantum States for Spin-1 systems: spin-basis and parameterization effects on compactness of representations [0.0]
  ニューラルネットワーク量子状態(NQS)はスピン1/2系に広く応用されており、非常に有効であることが証明されている。 我々は、標準スピン-1/2RBMの鍵特性を保持するスピン-1に対するRBMのより直接的な一般化を提案する。 さらに,NQSの隠れ単位複雑性が局所的な単一スピン基底にどのように依存するかを検討する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-18T15:05:22Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。