論文の概要: Negative string tension of higher-charge Schwinger model via digital quantum simulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.14105v2
• Date: Tue, 2 Nov 2021 02:09:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-10 03:39:32.854485
• Title: Negative string tension of higher-charge Schwinger model via digital quantum simulation
• Title（参考訳）: ディジタル量子シミュレーションによる高電荷シュウィンガーモデルの負弦張力
• Authors: Masazumi Honda, Etsuko Itou, Yuta Kikuchi and Yuya Tanizaki
• Abstract要約: 我々は、ハミルトニアン形式論におけるチャージ-$q$シュウィンガーモデルに対する一般化大域対称性のいくつかの性質について研究する。 開境界であっても、負の弦張力の挙動を見ることでそのような状態の安定性を観察することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4050836886292868
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study some properties of generalized global symmetry for the charge-$q$ Schwinger model in the Hamiltonian formalism, which is the $(1+1)$-dimensional quantum electrodynamics with a charge-$q$ Dirac fermion. This model has the $\mathbb{Z}_q$ $1$-form symmetry, which is a remnant of the electric $U(1)$ $1$-form symmetry in the pure Maxwell theory. It is known that if we put the theory on closed space, then the Hilbert space is decomposed into $q$ distinct sectors, called universes and some states with higher energy density do not decay to the ground state due to the selection rule of the $1$-form symmetry. Even with open boundaries, we can observe the stability of such states by seeing a negative string tension behavior, meaning that opposite charges repel with each other. We develop a method based on the adiabatic state preparation to see this feature with digital quantum simulation and confirm it using a classical simulator of quantum devices. Especially, we measure local energy density and see how it jumps between inside and outside of insertion of the probe charges. We explicitly see that the energy density inside is lower than the outside one. This is a clear signature of the negative string tension.
• Abstract（参考訳）: 我々は、ハミルトニアン形式論における電荷-q$シュウィンガーモデルに対する一般化された大域的対称性の性質について研究し、これは電荷-q$ディラックフェルミオンを持つ1+1)$次元量子電磁力学である。 このモデルは$\mathbb{Z}_q$ $1$-form対称性を持ち、これは純粋マクスウェル理論における電気的$U(1)$ $1$-form対称性の残余である。 閉空間に理論を置けば、ヒルベルト空間は宇宙と呼ばれる別のセクターに分解され、高エネルギー密度のいくつかの状態は1ドル形式対称性の選択規則により基底状態に崩壊しないことが知られている。 開境界であっても、負の弦張力の挙動を見ることによって、そのような状態の安定性を観測することができる。 本稿では,デジタル量子シミュレーションでこれを確認し,量子デバイスの古典的シミュレータを用いて確認する,断熱的状態準備に基づく手法を開発した。 特に、局所的なエネルギー密度を測定し、プローブ電荷の挿入の内側と外側でどのように飛び跳ねるかを調べる。 内部のエネルギー密度が外側よりも低いことが明確に示されている。 これは負の弦張力の明確な記号である。

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