論文の概要: A relativistic discrete spacetime formulation of 3+1 QED

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.03148v2
• Date: Wed, 23 Aug 2023 19:24:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-25 19:00:31.734877
• Title: A relativistic discrete spacetime formulation of 3+1 QED
• Title（参考訳）: 3+1 QEDの相対論的離散時空定式化
• Authors: Nathana\"el Eon, Giuseppe Di Molfetta, Giuseppe Magnifico, Pablo Arrighi
• Abstract要約: この研究は、2+1$と3+1$の2次元量子電磁力学(QED)の相対論的デジタル量子シミュレーションスキームを提供する。 量子回路の形をとり、空間と時間にわたって無限に繰り返し、離散化ステップ $Delta_t=Delta_x$ でパラメトリされる。
• 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: This work provides a relativistic, digital quantum simulation scheme for both $2+1$ and $3+1$ dimensional quantum electrodynamics (QED), based on a discrete spacetime formulation of theory. It takes the form of a quantum circuit, infinitely repeating across space and time, parametrised by the discretization step $\Delta_t=\Delta_x$. Strict causality at each step is ensured as circuit wires coincide with the lightlike worldlines of QED; simulation time under decoherence is optimized. The construction replays the logic that leads to the QED Lagrangian. Namely, it starts from the Dirac quantum walk, well-known to converge towards free relativistic fermions. It then extends the quantum walk into a multi-particle sector quantum cellular automata in a way which respects the fermionic anti-commutation relations and the discrete gauge invariance symmetry. Both requirements can only be achieved at cost of introducing the gauge field. Lastly the gauge field is given its own electromagnetic dynamics, which can be formulated as a quantum walk at each plaquette.
• Abstract（参考訳）: この研究は、離散時空理論の定式化に基づく2+1ドルと3+1ドルの量子電磁力学(qed)の両方の相対論的デジタル量子シミュレーションスキームを提供する。 量子回路の形をとり、空間と時間にわたって無限に繰り返し、離散化ステップ$\Delta_t=\Delta_x$でパラメトリされる。 各ステップにおける厳密な因果性は、回路ワイヤがQEDのライトライクな世界線と一致するように保証され、デコヒーレンスのシミュレーション時間は最適化される。 構成はQEDラグランジアンにつながる論理をリプレイする。 すなわち、ディラック量子ウォークから始まり、自由相対論的フェルミオンへ収束することがよく知られている。 その後、フェルミオン反交換関係と離散ゲージ不変対称性を尊重する形で、量子ウォークを多粒子セクターの量子セルオートマトンに拡張する。 どちらの要求もゲージ場を導入するコストでのみ達成できる。 最後に、ゲージ場には独自の電磁力学が与えられ、各プラーペットの量子ウォークとして定式化することができる。

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