什么是量子理论感兴趣的凸集的最小和最大椭球?

2024-04-28 16:39:42 发布

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Fritz John的一个著名定理JohnEllipsoids告诉我们,与凸体相关联的是具有最小和最大体积的唯一外切和内接椭球

现在,一个物体,在Nathaniel Johnston对SpectraConvexity的回答中被认为是凸的,是绝对可分的两个量子位态Adhikari的有序光谱的三维集合。(两个量子位状态本身包括4 x 4厄米特非负定迹1矩阵的15维凸集。)这一由四个特征值(求和为1)组成的三维集合由约束定义

1 > x && x >= y && y >= z && z >= 1 - x - y - z >= 0 && 
 x - z < 2 Sqrt[y (1 - x - y - z)

(该组的面积/体积比已显示为等于6AreaVolumeRatio。)

Mosek python代码DominicSuggestion 题为“内部和外部Löwner John椭球体”的文章引起了我的注意 “多米尼克”在他对问题JohnEllipsoids的答复的评论中

代码似乎需要一个输入矩阵p——它的行列式被计算出来

对于我感兴趣的问题,p的JohnEllipsoids中指出了两种可能的形式,一种(2 x 2)是(用Mathematica表示法——因为我不是python用户)

p={2(1-x-y-z),-x+z},{-x+z,2y}

另一个(6 x 6)

p={2(1-x-y-z),-x+z,0,0,0,0},{-x+z,2y,0,0,0,0},{0,0,0,1-x,0,0,0,0},{0,0,0,0,x-y,0,0},{0,0,0,0,0,-1+x+y+2z}

如果使用每个输入对指定的python代码进行求值,是否会导致对所述问题的实际解决方案

正半定性条件

x >= y && y >= z && x + y + 2 z >= 1 && x < z + 2 Sqrt[-y (-1 + x + y + z)]

对于6x6矩阵,上面提到的约束定义了凸集,我们希望分别找到最小体积和最大体积的外切椭球和内刻椭球,而2x2矩阵的条件是子约束

x<;z+2平方米[-y(-1+x+y+z)]

那么,所示的2x2和/或6x6矩阵是否适合用于John椭球体框架

这是一个图形表示——多明尼克在回答JohnEllipsoids时提供的——我们希望找到两个约翰椭球的凸集

ConvexSetPolytope?

也许这本身就证明了集合不是多面体,所以Mosek代码需要一些修改——正如Michal Adamaszek在他的评论中指出的那样


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