論文の概要: From the Jaynes-Cummings model to non-Abelian gauge theories: a guided
tour for the quantum engineer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.01258v2
- Date: Thu, 5 Nov 2020 10:01:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-17 11:08:51.477429
- Title: From the Jaynes-Cummings model to non-Abelian gauge theories: a guided
tour for the quantum engineer
- Title（参考訳）: Jaynes-Cummingsモデルから非アベリアゲージ理論へ:量子技術者のためのガイド付きツアー
- Authors: Valentin Kasper, Gediminas Juzeliunas, Maciej Lewenstein, Fred
Jendrzejewski, Erez Zohar
- Abstract要約: 非アベリア格子ゲージ理論は高エネルギー物理学、凝縮物質、量子情報において中心的な役割を果たす。
我々は、ジャイネス・カミングモデルのような有名なアベリアゲージ理論において必要な形式論を導入する。
ある種の最小の非アベリア格子ゲージ理論は3段階または4段階の系に写像できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The design of quantum many body systems, which have to fulfill an extensive
number of constraints, appears as a formidable challenge within the field of
quantum simulation. Lattice gauge theories are a particular important class of
quantum systems with an extensive number of local constraints and play a
central role in high energy physics, condensed matter and quantum information.
Whereas recent experimental progress points towards the feasibility of
large-scale quantum simulation of Abelian gauge theories, the quantum
simulation of non-Abelian gauge theories appears still elusive. In this paper
we present minimal non-Abelian lattice gauge theories, whereby we introduce the
necessary formalism in well-known Abelian gauge theories, such as the
Jaynes-Cumming model. In particular, we show that certain minimal non-Abelian
lattice gauge theories can be mapped to three or four level systems, for which
the design of a quantum simulator is standard with current technologies.
Further we give an upper bound for the Hilbert space dimension of a one
dimensional SU(2) lattice gauge theory, and argue that the implementation with
current digital quantum computer appears feasible.
- Abstract（参考訳）: 膨大な数の制約を満たさなければならない量子多体系の設計は、量子シミュレーションの分野における重大な課題として現れている。
格子ゲージ理論は、多くの局所的な制約を持つ量子系の特に重要なクラスであり、高エネルギー物理学、凝縮物質、量子情報において中心的な役割を果たす。
最近の実験的進歩は、アーベルゲージ理論の大規模量子シミュレーションの実現可能性に向けられているが、非アーベルゲージ理論の量子シミュレーションはまだ解明されていない。
本稿では,jaynes-cummingモデルのような既知のアーベルゲージ理論において必要となる形式性を導入するための,最小の非可換格子ゲージ理論を提案する。
特に、ある最小限の非アベリア格子ゲージ理論は、量子シミュレータの設計が現在の技術で標準である3段階または4段階のシステムにマッピング可能であることを示す。
さらに、1次元のSU(2)格子ゲージ理論のヒルベルト空間次元の上限を与え、現在のデジタル量子コンピュータによる実装は実現可能であると論じる。
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