論文の概要: Stabilizing lattice gauge theories through simplified local pseudo generators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.02203v2
• Date: Wed, 6 Jul 2022 19:49:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-19 22:23:08.113214
• Title: Stabilizing lattice gauge theories through simplified local pseudo generators
• Title（参考訳）: 簡易局所擬似生成器による安定化格子ゲージ理論
• Authors: Jad C. Halimeh, Lukas Homeier, Christian Schweizer, Monika Aidelsburger, Philipp Hauke, Fabian Grusdt
• Abstract要約: 物理セクター内において実際の局所発生器と同一動作するように設計された簡易なテキスト局所擬似理論生成器を用いることにより、ゲージ不変性を確実に安定化できることを示す。 我々は、この手法を$mathbbZ$格子ゲージ理論で示し、現代の超原子配置におけるその実現に関する実験的考察を議論する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The postulate of gauge invariance in nature does not lend itself directly to implementations of lattice gauge theories in modern setups of quantum synthetic matter. Unavoidable gauge-breaking errors in such devices require gauge invariance to be enforced for faithful quantum simulation of gauge-theory physics. This poses major experimental challenges, in large part due to the complexity of the gauge-symmetry generators. Here, we show that gauge invariance can be reliably stabilized by employing simplified \textit{local pseudogenerators} designed such that within the physical sector they act identically to the actual local generator. Dynamically, they give rise to emergent exact gauge theories up to timescales polynomial and even exponential in the protection strength. This obviates the need for implementing often complex multi-body full gauge symmetries, thereby further reducing experimental overhead in physical realizations. We showcase our method in the $\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theory, and discuss experimental considerations for its realization in modern ultracold-atom setups.
• Abstract（参考訳）: 自然界におけるゲージ不変性の仮定は、量子合成物質の現代の設定における格子ゲージ理論の実装に直接は当てはまらない。 このような装置における避けられないゲージ破れ誤差は、ゲージ理論物理学の忠実な量子シミュレーションのためにゲージ不変性を強制する必要がある。 これは主にゲージ対称性発生器の複雑さのため、大きな実験的な課題となる。 ここで、ゲージ不変性は、物理的なセクタ内で実際の局所生成器と同一に振る舞うように設計された単純な \textit{local pseudogenerators} を用いて確実に安定化できることを示す。 動的に、それらは時間スケール多項式までの創発的厳密なゲージ理論を生み出し、さらに保護強度が指数関数的になる。 これにより、しばしば複雑な多体フルゲージ対称性を実装する必要がなくなるため、物理的実現における実験的オーバーヘッドをさらに減らすことができる。 我々は,この手法を$\mathbb{Z}_2$格子ゲージ理論で示すとともに,現代の超低温原子配置におけるその実現に関する実験的考察を考察する。

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