論文の概要: Preparation for Quantum Simulation of the 1+1D O(3) Non-linear {\sigma}-Model using Cold Atoms

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.07684v4
• Date: Tue, 4 Apr 2023 18:24:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-06 16:06:46.778028
• Title: Preparation for Quantum Simulation of the 1+1D O(3) Non-linear {\sigma}-Model using Cold Atoms
• Title（参考訳）: 寒冷原子を用いた1+1d o(3)非線形シグマ模型の量子シミュレーションのための準備
• Authors: Anthony N. Ciavarella, Stephan Caspar, Hersh Singh, Martin J. Savage
• Abstract要約: 1+1D O(3)非線形シグマモデル(英: non-linear sigma-model)は、他の理論の将来の量子格子シミュレーションのためのモデルシステムである。 我々は、48個のリドベルク原子の長方形の配列が摂動的に整合した理論の低エネルギー状態を作ることができることを示す。
• 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 1+1D O(3) non-linear {\sigma}-model is a model system for future quantum lattice simulations of other asymptotically-free theories, such as non-Abelian gauge theories. We find that utilizing dimensional reduction can make efficient use of two-dimensional layouts presently available on cold atom quantum simulators. A new definition of the renormalized coupling is introduced, which is applicable to systems with open boundary conditions and can be measured using analog quantum simulators. Monte Carlo and tensor network calculations are performed to determine the quantum resources required to reproduce perturbative short-distance observables. In particular, we show that a rectangular array of 48 Rydberg atoms with existing quantum hardware capabilities should be able to adiabatically prepare low-energy states of the perturbatively-matched theory. These states can then be used to simulate non-perturbative observables in the continuum limit that lie beyond the reach of classical computers.
• Abstract（参考訳）: 1+1D O(3)-モデル(英: 1+1D O(3) non-linear {\sigma}-model)は、非アベルゲージ理論のような漸近的に自由な理論の将来の量子格子シミュレーションのモデルシステムである。 現在, コールド原子量子シミュレータで使用可能な2次元レイアウトの有効利用が期待できる。 開境界条件を持つ系に適用でき、アナログ量子シミュレータを用いて測定できる再正規化結合の新たな定義が導入された。 モンテカルロとテンソルネットワークの計算を行い、摂動的短距離観測器の再生に必要な量子資源を決定する。 特に、既存の量子ハードウェア能力を持つ48 rydberg原子の長方形配列は、摂動的に一致する理論の低エネルギー状態を漸次的に作成できることが示されている。 これらの状態は、古典的コンピュータの範囲を超えている連続極限における非摂動観測可能をシミュレートするために用いられる。

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