A Relativistic Discrete Spacetime Formulation Of 3+1 QED

بازنشر افلاطون

دنبال: 0

ناتانائل ایون¹، جوزپه دی مولفتا¹، جوزپه ماگنیفیکو^2,3,4,5و پابلو آریگی⁶

¹دانشگاه Aix-Marseille, Université de Toulon, CNRS, LIS, Marseille, فرانسه
²Dipartimento di Fisica e Astronomia “G. Galilei», Universita` di Padova, I-35131 Padova, Italy
³مرکز تحقیقات فناوری‌های کوانتومی پادوآ، دانشگاه دانشگاه پادووا
⁴Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Padova, I-35131 Padova, Italy
⁵Dipartimento di Fisica, Universita` di Bari, I-70126 Bari, Italy
⁶Université Paris-Saclay، Inria، CNRS، LMF، 91190 Gif-sur-Yvette، فرانسه

این مقاله را جالب می دانید یا می خواهید بحث کنید؟ SciRate را ذکر کنید یا در SciRate نظر بدهید.

چکیده

این کار یک طرح شبیه‌سازی کوانتومی نسبیتی و دیجیتالی برای الکترودینامیک کوانتومی ابعادی $2+1$ و $3+1$ ارائه می‌کند که بر اساس فرمول‌بندی فضای زمان گسسته نظریه است. این مدار به شکل یک مدار کوانتومی است که بی‌نهایت در فضا و زمان تکرار می‌شود و با مرحله گسسته‌سازی $Delta_t=Delta_x$ پارامتر شده است. علیت دقیق در هر مرحله تضمین می شود زیرا سیم های مدار با خطوط جهانی سبک QED منطبق می شوند. زمان شبیه سازی تحت ناهمدوسی بهینه شده است. ساخت و ساز منطقی را که به QED Lagrangian منتهی می شود، دوباره پخش می کند. یعنی از راهپیمایی کوانتومی دیراک شروع می‌شود، که معروف است به سمت فرمیون‌های نسبیتی آزاد همگرا می‌شود. سپس راهپیمایی کوانتومی را به یک اتوماتای سلولی کوانتومی چند ذره ای گسترش می دهد به گونه ای که به روابط ضد جابجایی فرمیونی و تقارن عدم تغییر گیج گسسته احترام می گذارد. هر دو الزامات فقط با هزینه معرفی میدان گیج قابل دستیابی هستند. در نهایت به میدان سنج دینامیک الکترومغناطیسی خاص خود داده می شود که می تواند به عنوان یک راهپیمایی کوانتومی در هر پلاک فرموله شود.

► داده های BibTeX

@article{Eon2023relativistic، doi = {10.22331/q-2023-11-08-1179}، url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-11-08-1179}، عنوان = {A نسبیتی فرمول بندی فضای زمان گسسته 3+1 {QED}}، نویسنده = {Eon, Nathana{“{e}}l and Molfetta, Giuseppe Di and Magnifico, Giuseppe and Arrighi, Pablo}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}، ناشر = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}، جلد = {7}، صفحات = {1179}، ماه = نوامبر، سال = {2023 } }

◄ مراجع

[1] ست لوید. شبیه سازهای کوانتومی جهانی Science 273, 1073-1078 (1996).
https://doi.org/10.1126/science.273.5278.1073

[2] استفن پی جردن، کیت اس ام لی و جان پرسکیل. "الگوریتم های کوانتومی برای نظریه های میدان کوانتومی". Science 336, 1130-1133 (2012).
https://doi.org/10.1126/science.1217069

[3] ماری کارمن بانولز، راینر بلات، یاکوپو کاتانی، آلسیو سلی، خوان ایگناسیو سیراک، مارچلو دالمونته، لئوناردو فالانی، کارل یانسن، ماسیج لوونشتاین، سیمون مونتانژرو و دیگران. "شبیه سازی نظریه های گیج شبکه در فناوری های کوانتومی". مجله فیزیکی اروپایی D 74، 1-42 (2020).
https://doi.org/10.1140/epjd/e2020-100571-8

[4] جان پرسکیل. شبیه سازی نظریه میدان کوانتومی با کامپیوتر کوانتومی مجموعه مقالات سی و ششمین سمپوزیوم بین المللی سالانه نظریه میدان شبکه - PoS (LATTICE36) (2018).
https://doi.org/10.22323/1.334.0024

[5] الکسی یو کیتایف. "محاسبات کوانتومی متحمل خطا توسط هر کسی". Annals of Physics 303، 2-30 (2003).
https://doi.org/10.1016/S0003-4916(02)00018-0

[6] لوسیل ساواری و لئون بالنتز. مایعات اسپین کوانتومی: بررسی. گزارش پیشرفت در فیزیک Physical Society 80 1, 016502 (2017).
https://doi.org/10.1088/0034-4885/80/1/016502

[7] دانیل گونزالس کوادرا، تورستن وی زاخه، خوزه کاراسکو، باربارا کراوس و پیتر زولر. "شبیه‌سازی کوانتومی کارآمد سخت‌افزاری نظریه‌های گیج غیرآبلین با qudits روی پلتفرم‌های رایدبرگ". فیزیک کشیش لِت 129, 160501 (2022).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.160501

[8] فرانچسکو کنچتلی، مایکل گونتر و مایکل پیردون. "کرومودینامیک کوانتومی شبکه: ضروریات عملی". اسپرینگر. (2017).
https://doi.org/10.1007/978-94-024-0999-4

[9] جی بی کوگوت و لئونارد ساسکیند فرمول بندی همیلتونی نظریه های گیج شبکه ویلسون. Physical Review D 11, 395-408 (1975).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.11.395

[10] توماس بنکس، لئونارد ساسکیند و جی بی کوگوت. "محاسبات جفت قوی نظریه های گیج شبکه: تمرینات (1+1) -بعدی". Physical Review D 13, 1043-1053 (1976).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.13.1043

[11] استبان آ. مارتینز، کریستین آ. موشیک، فیلیپ شیندلر، دانیل نیگ، الکساندر ارهارد، مارکوس هیل، فیلیپ هاوکه، مارچلو دالمونته، توماس مونز، پیتر زولر، و راینر بلات. دینامیک زمان واقعی نظریه های گیج شبکه با کامپیوتر کوانتومی چند کیوبیتی Nature 534, 516-519 (2016).
https://doi.org/10.1038/nature18318

[12] جوزپه ماگنیفیکو، تیمو فلسر، پیترو سیلوی و سیمون مونتانژرو. "الکترودینامیک کوانتومی شبکه در ابعاد (3+1) در چگالی محدود با شبکه های تانسور". Nature Communications 12 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41467-021-23646-3

[13] رومن اروس. "مقدمه ای عملی برای شبکه های تانسور: حالت های محصول ماتریس و حالت های جفت درهم تنیده پیش بینی شده". Annals of Physics 349، 117-158 (2013).
https://doi.org/10.1016/j.aop.2014.06.013

[14] تیم برنز، پراناو سریگانش، رابرت جی. برسیل، و کریس جی. هامر. "رویکرد گروهی عادی سازی مجدد ماتریس چگالی به مدل عظیم شوینگر". بررسی فیزیکی D 66, 013002 (2002).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.66.013002

[15] کای زاپ و رومان اوروس. "شبیه سازی شبکه تانسوری qed روی شبکه های بی نهایت: یادگیری از (1+1)d و چشم انداز برای (2+1)d". بررسی فیزیکی D 95 (2017).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.95.114508

[16] پابلو آریگی، ام. فورتس و وینسنت نسمه. معادله دیراک به عنوان یک راهپیمایی کوانتومی: ابعاد بالاتر، همگرایی رصدی. مجله فیزیک A 47, 465302 (2014).
https://doi.org/10.1088/1751-8113/47/46/465302

[17] P. Arrighi، Stefano Facchini، و Marcelo Forets. "کوواریانس گسسته لورنتس برای راه رفتن کوانتومی و اتوماتای سلولی کوانتومی". مجله جدید فیزیک 16, 093007 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/9/093007

[18] الساندرو بیزیو، جاکومو مائورو دآریانو و پائولو پرینوتی. راه رفتن کوانتومی، معادله ویل و گروه لورنتس. مبانی فیزیک 47، 1065-1076 (2017).
https://doi.org/10.1007/s10701-017-0086-3

[19] فابریس دباش. "اصول عمل برای اتوماتای کوانتومی و تغییر ناپذیری لورنتز راه رفتن کوانتومی زمان گسسته". Annals of Physics 405، 340-364 (2019).
https://doi.org/10.1016/j.aop.2019.03.005

[20] توبیاس جی آزبورن. "محدودیت های پیوسته سیستم های شبکه کوانتومی" (2019).

[21] ینس ایزرت و دیوید گراس "ارتباطات کوانتومی مافوق صوت". نامه های بررسی فیزیکی 102، 240501 (2009).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.240501

[22] مارک شینو و لوران سانچز-پالنسیا. "آزمایش سرعت برای امواج در یک سیستم کوانتومی". Physics 13, 109 (2020).
https://doi.org/10.1103/Physics.13.109

[23] جولیان سیمور شوینگر. "عدم تغییر و جرم سنج". Physical Review 125, 2425-2429 (1962).
https://doi.org/10.1103/PhysRev.125.397

[24] پابلو آریگی، سدریک بنی و تری فارلی. "یک اتومات سلولی کوانتومی برای قاد یک بعدی". پردازش اطلاعات کوانتومی 19، 1-28 (2020).
https://doi.org/10.1007/s11128-019-2555-4

[25] جوزپه دی مولفتا و پابلو آریگی. "یک راهپیمایی کوانتومی با محدودیت زمان پیوسته و محدودیت فضای زمان پیوسته". پردازش اطلاعات کوانتومی 19، 1-16 (2020).
https://doi.org/10.1007/s11128-019-2549-2

[26] مایکل مانیگهلام و جوزپه دی مولفتا. "محدودیت زمانی پیوسته dtqw در 2d+ 1 و پلاستیسیته". پردازش اطلاعات کوانتومی 20، 1-24 (2021).
https://doi.org/10.1007/s11128-021-03011-5

[27] کویسن سلاپیلا، پابلو آریگی و جوزپه دی مولفتا. "یک فرمالیسم فضازمان نسبیتی گسسته برای 1 + 1-qed با محدودیت های پیوسته". گزارش های علمی 12 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41598-022-06241-4

[28] جوزپه دی مولفتا، مارک براشه و فابریس دباش. کوانتومی به صورت فرمیون های دیراک بدون جرم در فضا-زمان منحنی راه می رود. بررسی فیزیکی A 88, 042301 (2013).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.88.042301

[29] جوزپه دی مولفتا و آرماندو پرز. کوانتومی به عنوان شبیه ساز نوسانات نوترینو در خلاء و ماده راه می رود. مجله جدید فیزیک 18, 103038 (2016).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/18/10/103038

[30] محمد هاتیفی، جوزپه دی مولفتا، فابریس دباش و مارک براشه. "هیدرودینامیک راهپیمایی کوانتومی". گزارش های علمی 9، 1-7 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41598-019-40059-x

[31] آندره آلبرشت، آندریا آلبرتی، دیتر مشهد، ولکر بی شولز، آلبرت اچ ورنر، و راینهارد اف ورنر. "پیوند مولکولی در راهپیمایی های کوانتومی متقابل". مجله جدید فیزیک 14, 073050 (2012).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/7/073050

[32] الساندرو بیزیو، جاکومو مائورو دآریانو، پائولو پرینوتی و الساندرو توسینی. ” اتومات سلولی کوانتومی Thirring ” بررسی فیزیکی A 97, 032132 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.97.032132

[33] لئونارد دی. ملودینو و تاد آ. برون. "نظریه میدان کوانتومی از یک اتومات سلولی کوانتومی در یک بعد فضایی و یک قضیه ممنوعه در ابعاد بالاتر". بررسی فیزیکی A (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.102.042211

[34] تاد برون و لئونارد ملودینو. اتوماتای سلولی کوانتومی و نظریه میدان کوانتومی در دو بعد فضایی بررسی فیزیکی A 102, 062222 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.102.062222

[35] لئونارد ملودینو و تاد برون "نظریه میدان کوانتومی فرمیونی و بوزونی از اتوماتای سلولی کوانتومی در سه بعد فضایی". بررسی فیزیکی A 103, 052203 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.103.052203

[36] ارز زوهر و خوان ایگناسیو سیراک. "حذف میدان های ماده فرمیونی در نظریه های گیج شبکه". بررسی فیزیکی B (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.075119

[37] تری فارلی. "بینش از اطلاعات کوانتومی به فیزیک بنیادی" (2017).

[38] پابلو آریگی، جوزپه دی مولفتا و ناتانائل ایون. "یک خودکار سلولی برگشت پذیر گیج ثابت". در کارگاه بین المللی اتوماتای سلولی و سیستم های پیچیده گسسته. صفحات 1-12. اسپرینگر (2018).
https://doi.org/10.1007/978-3-319-92675-9_1

[39] پابلو آریگی، جوزپه دی مولفتا و ناتانائل ایون. "عدم تغییر سنج در اتوماتای سلولی". محاسبات طبیعی صفحات 1-13 (2022).
https://doi.org/10.1007/s11047-022-09879-1

[40] پابلو آریگی، مارین کاستس و ناتانائل ایون. "اتوماتای سلولی ثابت گیج جهانی". در فیلیپو بونچی و سایمون جی. پوگلیسی، ویراستاران، چهل و ششمین سمپوزیوم بین المللی مبانی ریاضی علوم کامپیوتر (MFCS 46). جلد 2021 مجموعه مقالات بین المللی لایبنیتس در انفورماتیک (LIPIcs)، صفحات 202:9-1:9. داگستول، آلمان (14). Schloss Dagstuhl – Leibniz-Zentrum für Informatik.
https://doi.org/10.4230/LIPIcs.MFCS.2021.9

[41] جوزپه دی مولفتا، مارک براشه و فابریس دباش. "پیاده روی کوانتومی در میدان های الکتریکی و گرانشی مصنوعی". فیزیک الف: مکانیک آماری و کاربردهای آن 397، 157-168 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.physa.2013.11.036

[42] کریل ملنیکوف و ماروین واینستین. "مدل شوینگر شبکه ای: محصور شدن، ناهنجاری ها، فرمیون های کایرال، و همه اینها". بررسی فیزیکی D 62, 094504 (2000).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.62.094504

[43] جوزپه ماگنیفیکو، مارچلو دالمونته، پائولو فاکی، ساوریو پاسکازیو، فرانچسکو وی پپه، و الیزا ارکولسی. "دینامیک و محصور شدن در زمان واقعی در مدل شبکه ای $mathbb{Z}_{n}$ برای 1+1 QED". Quantum 4, 281 (2020).
https://doi.org/10.22331/q-2020-06-15-281

[44] جوزپه دی مولفتا و فابریس دباش. "پیاده روی کوانتومی گسسته: حد و تقارن پیوسته". مجله فیزیک ریاضی 53, 123302 (2012).
https://doi.org/10.1063/1.4764876

[45] الیسا ارکولسی، پائولو فاکی، جوزپه مگنیفیکو، ساوریو پاسکازیو و فرانچسکو وی پپه. انتقال فاز در مدل‌های گیج zn: به سمت شبیه‌سازی کوانتومی شوینگر-ویل قاد. بررسی فیزیکی D 98, 074503 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.98.074503

[46] یان اف. هاسه، لوکا دلانتونیو، آلسیو سلی، دنی پالسون، آنگوس کان، کارل یانسن، و کریستین آ. موشیک. "رویکردی کارآمد در منابع برای شبیه سازی کوانتومی و کلاسیک تئوری های سنج در فیزیک ذرات". Quantum 5, 393 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-02-04-393

[47] پیتر دبلیو شور. الگوریتم های چند جمله ای زمان برای فاکتورسازی اول و لگاریتم های گسسته در یک کامپیوتر کوانتومی بررسی SIAM 41، 303-332 (1999).
https://doi.org/10.1137/S0036144598347011

[48] ایوان مارکز مارتین، جوزپه دی مولفتا و آرماندو پرز. محصور شدن فرمیون از طریق کوانتومی در فضا-زمان (2+1)-بعدی و (3+1)-بعدی فضا-زمان است. بررسی فیزیکی A 95, 042112 (2017).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.95.042112

[49] پابلو آریگی، جوزپه دی مولفتا، ایوان مارکز و آرماندو پرز. "معادله دیراک به عنوان یک راه رفتن کوانتومی بر روی لانه زنبوری و شبکه های مثلثی". بررسی فیزیکی A 97, 062111 (2018).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.97.062111

[50] متئو لوگلی، پائولو پرینوتی و الساندرو توسینی. "تبعیض دولت فرمیونیک توسط عملیات محلی و ارتباطات کلاسیک". Physical Review Letters 125, 110403 (2020).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.110403

[51] کیارا مارلتو و ولاتکو ودرال. اسپین، آمار، فضازمان و گرانش کوانتومی (2021).

ذکر شده توسط

[1] Ugo Nzongani، Julien Zylberman، Carlo-Elia Doncecchi، Armando Pérez، Fabrice Debbasch و Pablo Arnault، "مدارهای کوانتومی برای راه رفتن کوانتومی گسسته زمان با عملگر سکه وابسته به موقعیت". پردازش اطلاعات کوانتومی 22 7، 270 (2023).

[2] نیکلاس مدینا سانچز و بوریوژ داکیچ، "بازسازی آمار ذرات کوانتومی: بوزون ها، فرمیون ها و فراآمار"، arXiv: 2306.05919, (2023).

[3] ادواردو سنتوفانتی، الساندرو بیزیو، و پائولو پرینوتی، "اتوماتون سلولی فرمیونی متقابل بدون جرم که حالت های محدود را نشان می دهد". arXiv: 2304.14687, (2023).

[4] Ugo Nzongani و Pablo Arnault، "مدار کوانتومی با عمق قابل تنظیم برای اپراتورهای سکه وابسته به موقعیت پیاده روی کوانتومی گسسته"، arXiv: 2304.10460, (2023).

نقل قول های بالا از SAO/NASA Ads (آخرین به روز رسانی با موفقیت 2023-11-10 16:31:15). فهرست ممکن است ناقص باشد زیرا همه ناشران داده های استنادی مناسب و کاملی را ارائه نمی دهند.

On سرویس استناد شده توسط Crossref هیچ داده ای در مورد استناد به آثار یافت نشد (آخرین تلاش 2023-11-10 16:31:14).

این مقاله در Quantum تحت عنوان منتشر شده است Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) مجوز. حق چاپ نزد دارندگان حق چاپ اصلی مانند نویسندگان یا مؤسسات آنها باقی می ماند.

محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
منبع: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-11-08-1179/

تمبر زمان: نوامبر 8، 2023

تمبر زمان: دسامبر 6، 2023

فرمول بندی فضای زمان گسسته نسبیتی 3+1 QED

بازنشر افلاطون

چکیده

► داده های BibTeX

◄ مراجع

ذکر شده توسط

بیشتر از مجله کوانتومی

الگوریتم های کوانتومی از قضایای نوسانات: آماده سازی حالت حرارتی

جعل داده های کوانتومی: به طور کلاسیک شکست دادن آزمایش کوانتومی مبتنی بر IQP

توافقنامه کلید کنفرانس چندجانبه ذاتی غیرمحلی و مستقل از دستگاه

حمل و نقل غیرخطی کوانتیزه شده با اتم های فوق سرد

برش گیت های کوانتومی چند کنترلی با حساب ZX

رمزگشاهای کد رنگ کارآمد در ابعاد $dgeq 2$ از رسیورهای کد توریک

تشخیص فاز کوانتومی از طریق روش‌های هسته کوانتومی

یک زنجیره مارکوف که به سرعت در حال مخلوط شدن از هر سیستم چند جسمی کوانتومی شکافدار است

شناسایی الگوریتم های کوانتومی متغیر با استفاده از فرمیون های آزاد

شبیه سازی تثبیت کننده سریع با بسط فرم درجه دوم

یک الگوریتم کلاسیک (ساده) برای تخمین اعداد بتی

درباره‌ ما

جستجوی عمودی و هوش مصنوعی

سکو

همیشه در ارتباط ماندن

حساب