論文の概要: Resource-Efficient Quantum Simulation of Lattice Gauge Theories in
Arbitrary Dimensions: Solving for Gauss' Law and Fermion Elimination
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2206.00685v2
- Date: Mon, 2 Jan 2023 18:43:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-11 01:05:28.802748
- Title: Resource-Efficient Quantum Simulation of Lattice Gauge Theories in
Arbitrary Dimensions: Solving for Gauss' Law and Fermion Elimination
- Title（参考訳）: 任意の次元における格子ゲージ理論の資源効率の良い量子シミュレーション:ガウスの法則とフェルミオン除去の解法
- Authors: Guy Pardo, Tomer Greenberg, Aryeh Fortinsky, Nadav Katz, Erez Zohar
- Abstract要約: このようなシミュレータの開発を難しくする2つの重要なボトルネックに焦点を当てる。
ヒルベルト空間の冗長性は実験資源の無駄につながり、ゲージ理論の局所的な制約を課し、監視する必要が生じる。
これらの問題に対処するための別の手順を示し、これは物質対称性空間を排除し、より高い空間次元に対して有効である。
- 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: Quantum simulation of Lattice Gauge Theories has been proposed and used as a
method to overcome theoretical difficulties in dealing with the
non-perturbative nature of such models. In this work we focus on two important
bottlenecks that make developing such simulators hard: one is the difficulty of
simulating fermionic degrees of freedom, and the other is the redundancy of the
Hilbert space, which leads to a waste of experimental resources and the need to
impose and monitor the local symmetry constraints of gauge theories. This has
previously been tackled in one dimensional settings, using non-local methods.
Here we show an alternative procedure for dealing with these problems, which
removes the matter and the Hilbert space redundancy, and is valid for higher
space dimensions. We demonstrate it for a $\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theory
and implement it experimentally via the IBMQ cloud quantum computing platform.
- Abstract（参考訳）: 格子ゲージ理論の量子シミュレーションが提案され、そのようなモデルの非摂動的性質を扱う理論的困難を克服する手法として利用されている。
一つはフェルミオン自由度をシミュレートすることの難しさであり、もう一つはヒルベルト空間の冗長性であり、これは実験資源の無駄とゲージ理論の局所対称性の制約を課し、監視する必要性をもたらす。
これは以前、非局所的な方法を用いて、1次元の設定で取り組まれてきた。
ここでは、この問題とヒルベルト空間の冗長性を取り除き、より高い空間次元に有効である、これらの問題に対処するための別の手順を示す。
我々は、$\mathbb{Z}_2$の格子ゲージ理論を実証し、IBMQクラウド量子コンピューティングプラットフォームを介して実験的に実装する。
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