물질로 격자 게이지 이론을 시뮬레이션하기 위한 Fermion-qudit 양자 프로세서

물질로 격자 게이지 이론을 시뮬레이션하기 위한 Fermion-qudit 양자 프로세서

타임 스탬프 : 16 년 2023 월 9 일 오전 27:XNUMX
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토르스텐 V. 자체1,2,3, 다니엘 곤잘레스-쿠아드라1,2,3, 피터 졸러1,2

1오스트리아 인스브루크 6020 인스브루크 대학교 이론 물리학 연구소
2오스트리아 과학 아카데미의 양자 광학 및 양자 정보 연구소, 6020 Innsbruck, Austria
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추상

입자 물리학의 표준 모델의 기초가 되는 격자 게이지 이론의 실시간 동역학을 시뮬레이션하는 것은 양자 시뮬레이터가 기존 접근 방식에 비해 실질적인 이점을 제공할 수 있는 악명 높은 어려운 문제입니다. 이 작업에서 우리는 하드웨어 효율적인 방식으로 물질 분야에 결합된 일반 게이지 이론의 역학을 디지털 방식으로 시뮬레이션하도록 공동 설계된 완전한 Rydberg 기반 아키텍처를 제시합니다. 참조. [1]는 비아벨 게이지 필드가 로컬로 인코딩되고 시간이 진화하는 큐디트 프로세서가 표준 큐비트 기반 양자 컴퓨터에 비해 필요한 시뮬레이션 리소스를 어떻게 상당히 줄이는지 보여주었습니다. 여기에서는 후자를 최근 도입된 페르미온 양자 프로세서와 통합합니다.2], 여기서 페르미온 통계는 하드웨어 수준에서 설명되므로 게이지-물질 상호 작용의 위치를 ​​보존하는 양자 회로를 구성할 수 있습니다. 우리는 두 가지 패러다임의 고에너지 현상에 초점을 맞춰 페르미온-큐디트 프로세서의 유연성을 예시합니다. 먼저, 감금 및 끈 끊기의 역학을 조사할 수 있는 Abelian-Higgs 모델을 시뮬레이션하기 위한 자원 효율적인 프로토콜을 제시합니다. 그런 다음 비아벨 게이지장으로 묶인 페르미온 물질 구성요소로 구성된 강입자를 준비하는 방법과 해당 강입자 텐서를 추출하는 방법을 보여줍니다. 두 경우 모두 필요한 리소스를 추정하여 양자 장치를 사용하여 입자 물리학에서 실험적으로 관련된 양을 계산하는 방법을 보여줍니다.

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► 참고 문헌

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위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2023-10-17 13:39:53). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.

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