雑音性中間スケール量子デバイスを用いた格子ゲージ理論と動的量子相転移【JST・京大機械翻訳】

Pedersen Simon Panyella; Zinner Nikolaj Thomas

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202208533095822 整理番号：21P0045012

雑音性中間スケール量子デバイスを用いた格子ゲージ理論と動的量子相転移【JST・京大機械翻訳】

Lattice gauge theory and dynamical quantum phase transitions using noisy intermediate scale quantum devices

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発行年： 2020年08月20日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2021年06月02日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

格子ゲージ理論は,粒子物理学の最も基本的なモデルに関連した理論の魅力的で豊富なクラスであり,量子レベルに関する実験的制御は,動的量子相転移のような非平衡効果への関心が増している。これらの物理理論が近項量子デバイスでどのようにアクセスできるかを実証するために,その質量項のクエンチに続く(1+1)D U(1)量子リンクモデルの動力学を研究した。この系は,動力学が解析的に解くことができる最小であっても,考察した全ての系サイズに対して動的量子相転移を受けることを見出した。ゼロがLoschmidt振幅の構造と相関するゲージ不変ストリング秩序パラメータを考案した。Loschmidt振幅のゼロと次数パラメータのゼロは,位相の渦によって明らかにされ,トポロジー的に不変の巻線数によって計数できる。雑音のある中間スケール量子デバイスを念頭に置いて,U(1)量子リンクモデルの一般実装のための超伝導回路のクラスを提案した。これらの回路の原理は,他のより複雑なゲージ対称性を実現するために一般化できる。さらに,回路は任意の格子構成にモジュール的にスケールできる。現実的な回路パラメータによる回路動力学のシミュレーションは,それが99.5%以上の定常平均忠実度でターゲット動力学を実装することを見出した。最後に,著者らは,それらの部分集合だけに分散的に結合した共振器を有するすべての自由度に関する情報を生み出す方法を用いて,回路の読み出しを考察した。これは,Loschmidt振幅と秩序パラメータの両方にアクセスするための直接的で比較的直接的なプロトコルを構成する。【JST・京大機械翻訳】

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ゲージ場理論

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