1메릴랜드 대학교 물리학과, College Park, MD 20742, USA
2메릴랜드 기초 물리학 센터, 메릴랜드 대학교, 칼리지 파크, MD 20742, 미국
3미국 국립표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology)와 메릴랜드 대학교, College Park, MD 20742, 양자 정보 및 컴퓨터 과학 공동 센터
4NSF 강력한 양자 시뮬레이션 연구소, 메릴랜드 대학교, 칼리지 파크, 메릴랜드 20742, 미국
5물리학과, 로렌스 버클리 국립 연구소, 버클리, CA 94720, USA
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추상
양자 시뮬레이션을 위한 범용 양자 컴퓨팅에 초점을 맞추고 격자 게이지 이론의 예를 통해 우리는 비-보손 및 페르미온 양자 수의 상관 변화로 구성된 특정 클래스의 상호 작용을 효율적으로 시뮬레이션할 수 있는 다소 일반적인 양자 알고리즘을 소개합니다. 사소한 기능 계수. 특히, 특이값 분해 기법을 사용하여 해밀턴 항의 대각화를 분석하고, 디지털화된 시간-진화 연산자에서 달성된 대각 유니터리가 어떻게 구현될 수 있는지 논의합니다. 연구된 격자 게이지 이론은 엇갈린 페르미온의 한 가지 맛과 결합된 2+1 차원의 SU(1) 게이지 이론이며, 이에 대해 다양한 계산 모델 내에서 완전한 양자 자원 분석이 제시됩니다. 알고리즘은 고차원 이론뿐만 아니라 다른 아벨 및 비아벨 게이지 이론에도 적용 가능한 것으로 나타났습니다. 선택한 예는 효율적인 이론 공식 채택의 중요성을 추가로 보여줍니다. 루프, 스트링 및 하드론 자유도를 사용하는 명시적인 게이지 불변 공식은 각운동량을 기반으로 한 표준 공식과 비교하여 알고리즘을 단순화하고 비용을 낮추는 것으로 나타났습니다. Schwinger-boson 자유도도 마찬가지입니다. 루프-스트링-하드론 공식은 디지털화된 시뮬레이션의 부정확성에도 불구하고 비용이 많이 드는 제어 작업 없이 비아벨 게이지 대칭을 추가로 유지합니다. 이러한 이론적 및 알고리즘적 고려 사항은 자연과 관련된 다른 복잡한 이론을 양자적으로 시뮬레이션하는 데 필수적일 수 있습니다.
인기 요약
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[11] Yao Xiaojun, "플라켓 체인의 2 +2 차원에서 SU(1) 게이지 이론은 고유 상태 열화 가설을 따릅니다.", 신체검사 D 108 3, L031504 (2023).
[12] S. V. Kadam, I. Raychowdhury 및 J. Stryker, “동적 쿼크를 사용한 SU(3) 게이지 이론의 고리-끈-강입자 공식화”, 제39회 격자장 이론 국제 심포지엄, 373(2023).
[13] Timo Jakobs, Marco Garofalo, Tobias Hartung, Karl Jansen, Johann Ostmeyer, Dominik Rolfes, Simone Romiti 및 Carsten Urbach, "디지털화된 Su(2) 격자 게이지 이론의 표준 운동량: 정의 및 자유 이론", 유럽 물리저널 C 83 7, 669 (2023).
[14] Marco Rigobello, Giuseppe Magnifico, Pietro Silvi 및 Simone Montangero, "(1+1)D 해밀턴 하드코어 격자 QCD의 하드론", arXiv : 2308.04488, (2023).
[15] Andrei Alexandru, Paulo F. Bedaque, Andrea Carosso, Michael J. Cervia, Edison M. Murairi 및 Andy Sheng, “양자 컴퓨터를 위한 퍼지 게이지 이론”, arXiv : 2308.05253, (2023).
[16] Saurabh V. Kadam, Indrakshi Raychowdhury 및 Jesse R. Stryker, "동적 쿼크를 사용한 SU(3) 게이지 이론의 루프-스트링-하드론 공식화", 물리적 검토 D 107 9, 094513 (2023).
[17] Kyle Lee, James Mulligan, Felix Ringer 및 Xiaojun Yao, "개방형 Schwinger 모델의 Liouvillian 역학: 열 매체에서의 끈 끊기 및 운동 소산", 물리적 검토 D 108 9, 094518 (2023).
[18] Manu Mathur 및 Atul Rathor, “SU(N) 격자 게이지 이론의 정확한 이중성과 국지적 동역학”, arXiv : 2109.00992, (2021).
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[20] Manu Mathur 및 Atul Rathor, “SU(N) 격자 게이지 이론의 정확한 이중성과 국지적 동역학”, 물리적 검토 D 107 7, 074504 (2023).
[21] Christopher Brown, Michael Spannowsky, Alexander Tapper, Simon Williams, Ioannis Xiotidis, "고에너지 충돌에서 전하 궤도 찾기를 위한 양자 경로", arXiv : 2311.00766, (2023).
[22] Saurabh V. Kadam, "이중 베타 붕괴 과정 및 양자 시뮬레이션에 적용하기 위한 격자 게이지 이론의 이론적 발전", arXiv : 2312.00780, (2023).
위의 인용은 SAO / NASA ADS (마지막으로 성공적으로 업데이트 됨 2023-12-21 04:00:36). 모든 출판사가 적절하고 완전한 인용 데이터를 제공하지는 않기 때문에 목록이 불완전 할 수 있습니다.
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