We prove an optimal mixing time bound on the single-site update Markov chain known as the Glauber dynamics or Gibbs sampling in a variety of settings. Our work presents an improved version of the spectral independence approach of Anari et al. (2020) and shows $O(n\log{n})$ mixing time on any $n$-vertex graph of bounded degree when the maximum eigenvalue of an associated influence matrix is bounded. As an application of our results, for the hard-core model on independent sets weighted by a fugacity $\lambda$, we establish $O(n\log{n})$ mixing time for the Glauber dynamics on any $n$-vertex graph of constant maximum degree $\Delta$ when $\lambda<\lambda_c(\Delta)$ where $\lambda_c(\Delta)$ is the critical point for the uniqueness/non-uniqueness phase transition on the $\Delta$-regular tree. More generally, for any antiferromagnetic 2-spin system we prove $O(n\log{n})$ mixing time of the Glauber dynamics on any bounded degree graph in the corresponding tree uniqueness region. Our results apply more broadly; for example, we also obtain $O(n\log{n})$ mixing for $q$-colorings of triangle-free graphs of maximum degree $\Delta$ when the number of colors satisfies $q > \alpha \Delta$ where $\alpha \approx 1.763$, and $O(m\log{n})$ mixing for generating random matchings of any graph with bounded degree and $m$ edges.
翻译:在单点更新 Markov 链上, 我们证明我们有一个最佳混合时间。 被称为 格拉贝尔 动态 或 Gibb 在各种设置中取样。 我们的工作展示了 Anari 等人 (202020) 光谱独立方法的改进版本, 当相关影响矩阵的最大值为 $lambda_ c (Delta) 受约束时, 在任何约束度的 $(n\ log{ log{ n} 美元) 上显示 $(n$) 的硬核心模型。 作为我们结果的应用, 由 fugacity $( delbda} 或 Gibbbbd ) 在任何恒定值为 $(n) 美元(n) 美元(n) 美元(n) 的 Glaubber 的光谱上, $(n) 美元(n) 美元(n) 数字(n) 数字(n) 数字(n) 数字(dol_ 美元) 美元(dol_ 美元) 美元( 美元) 数字( 美元) 美元) 数字(col- colormax( ) ) 的颜色(lor) ) 也显示(x( 美元) 美元) ) 等(colmailmailmax( ) ) ) 的正数( 美元) 。