We present a new lower bound on the spectral gap of the Glauber dynamics for the Gibbs distribution of a spectrally independent $q$-spin system on a graph $G = (V,E)$ with maximum degree $\Delta$. Notably, for several interesting examples, our bound covers the entire regime of $\Delta$ excluded by arguments based on coupling with the stationary distribution. As concrete applications, by combining our new lower bound with known spectral independence computations and known coupling arguments: (1) We show that for a triangle-free graph $G = (V,E)$ with maximum degree $\Delta \geq 3$, the Glauber dynamics for the uniform distribution on proper $k$-colorings with $k \geq (1.763\dots + \delta)\Delta$ colors has spectral gap $\tilde{\Omega}_{\delta}(|V|^{-1})$. Previously, such a result was known either if the girth of $G$ is at least $5$ [Dyer et.~al, FOCS 2004], or under restrictions on $\Delta$ [Chen et.~al, STOC 2021; Hayes-Vigoda, FOCS 2003]. (2) We show that for a regular graph $G = (V,E)$ with degree $\Delta \geq 3$ and girth at least $6$, and for any $\varepsilon, \delta > 0$, the partition function of the hardcore model with fugacity $\lambda \leq (1-\delta)\lambda_{c}(\Delta)$ may be approximated within a $(1+\varepsilon)$-multiplicative factor in time $\tilde{O}_{\delta}(n^{2}\varepsilon^{-2})$. Previously, such a result was known if the girth is at least $7$ [Efthymiou et.~al, SICOMP 2019]. (3) We show for the binomial random graph $G(n,d/n)$ with $d = O(1)$, with high probability, an approximately uniformly random matching may be sampled in time $O_{d}(n^{2+o(1)})$. This improves the corresponding running time of $\tilde{O}_{d}(n^{3})$ due to [Jerrum-Sinclair, SICOMP 1989; Jerrum, 2003].


翻译:(b) 在 Globber 动态的光谱差距上,我们展示了一个新的较低约束值。 作为混凝土应用程序,我们结合了已知光谱独立计算和已知的联结参数:(1) 我们展示了一个无三角数字 $G = (V,E) 美元 = (V) 美元 = (V) 美元 = (V) 美元 = (V) 美元 = (V) 美元 = (V) 美元 = (V) 美元 = (V,E) = (V) 美元 = (V) = (V) = (V) = (V) = 美元 = (V) = (V) = 美元 = (V) = (V) 美元 = (V) = (V) = (V) 美元 = (V) = (V) 美元 = (V) = (V) 美元 = (O) = (美元 = (O) = = (I) = (O) = (O) = (O = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) = (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O) (O)

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该杂志包含了计算机科学和非数值计算的数学和形式方面的研究文章。主题包括分析和设计算法、数据结构、计算复杂性、计算代数、组合数学和图论计算几何、计算几何、计算机器人学、编程语言的数学方面、人工智能、计算学习、数据库、信息检索、密码学、网络、分布式计算、并行算法和计算机体系结构。官网链接:https://epubs.siam.org/journal/smjcat
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