論文の概要: Preparations for Quantum Simulations of Quantum Chromodynamics in 1+1
Dimensions: (II) Single-Baryon $\beta$-Decay in Real Time
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.10781v1
- Date: Thu, 22 Sep 2022 04:58:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-25 18:16:22.557663
- Title: Preparations for Quantum Simulations of Quantum Chromodynamics in 1+1
Dimensions: (II) Single-Baryon $\beta$-Decay in Real Time
- Title(参考訳): 1+1次元における量子色力学の量子シミュレーションの準備: (II)単一バリオン$\beta$-Decayをリアルタイムに
- Authors: Roland C. Farrell, Ivan A. Chernyshev, Sarah J. M. Powell, Nikita A.
Zemlevskiy, Marc Illa and Martin J. Savage
- Abstract要約: ハドロンと核のリアルタイム弱崩壊の量子シミュレーションの枠組みを示す。
標準模型の1世代は、空間格子サイトあたり16量子ビットを必要とする。
この格子理論に時間的発展をもたらす量子回路を開発し、量子量子のH1-120量子ビットトラップイオン系上で動作させる。
- 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: A framework for quantum simulations of real-time weak decays of hadrons and
nuclei in a 2-flavor lattice theory in one spatial dimension is presented. A
single generation of the Standard Model is found to require 16 qubits per
spatial lattice site after mapping to spin operators via the Jordan-Wigner
transformation. Both quantum chromodynamics and flavor-changing weak
interactions are included in the dynamics, the latter through four-Fermi
effective operators. Quantum circuits which implement time evolution in this
lattice theory are developed and run on Quantinuum's H1-1 20-qubit trapped ion
system to simulate the $\beta$-decay of a single baryon on one lattice site.
These simulations include the initial state preparation and are performed for
both one and two Trotter time steps. The potential intrinsic error-correction
properties of this type of lattice theory are discussed and the leading lattice
Hamiltonian required to simulate $0\nu\beta\beta$-decay of nuclei induced by a
neutrino Majorana mass term is provided.
- Abstract(参考訳): 1次元の2相格子理論におけるハドロンと原子核の実時間弱崩壊の量子シミュレーションのための枠組みを提案する。
標準模型の1世代は、ジョルダン・ウィグナー変換を通じてスピン作用素に写像した後、空間格子サイトあたり16 qubitsを必要とする。
量子色力学とフレーバー交換弱い相互作用の両方がダイナミクスに含まれており、後者は4フェルミ効果作用素である。
この格子理論に時間的発展をもたらす量子回路が開発され、1つの格子上の1バリオンの$\beta$-decayをシミュレートするためにQuantinuumの20量子ビットトラップイオン系上で動作している。
これらのシミュレーションには初期状態の準備が含まれており、1つの時間ステップと2つの時間ステップの両方で実行される。
このタイプの格子理論の潜在的な固有誤差補正特性を議論し、ニュートリノマヨラナ質量項によって誘導される核の$0\nu\beta\beta$-decayをシミュレートするために必要とされる格子ハミルトンを導く。
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