論文の概要: Soliton Confinement in a Quantum Circuit
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.06289v2
- Date: Tue, 14 Feb 2023 02:53:58 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-15 11:37:41.809731
- Title: Soliton Confinement in a Quantum Circuit
- Title（参考訳）: 量子回路におけるソリトン閉じ込め
- Authors: Ananda Roy and Sergei L. Lukyanov
- Abstract要約: 我々は1次元量子電子回路(QEC)アレイにおける正弦波ソリトンをメソニックバウンド状態に閉じ込めることを分析する。
QECアレイで自然に発生する相互作用は、クーパーペアとクーパーペアのペアのトンネルによって、量子ローターの非可積分で相互作用する格子モデルを引き起こす。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Confinement of topological excitations into particle-like states - typically
associated with theories of elementary particles - are known to occur in
condensed matter systems, arising as domain-wall confinement in quantum spin
chains. However, investigation of confinement in the condensed matter setting
has rarely ventured beyond lattice spin systems. Here, we analyze the
confinement of sine-Gordon solitons into mesonic bound states in a
one-dimensional, quantum electronic circuit~(QEC) array, constructed using
experimentally-demonstrated circuit elements: Josephson junctions, capacitors
and $0-\pi$ qubits. The interactions occurring naturally in the QEC array, due
to tunneling of Cooper-pairs and pairs of Cooper-pairs, give rise to a
non-integrable, interacting, lattice model of quantum rotors. In the scaling
limit, the latter is described by the quantum sine-Gordon model, perturbed by a
cosine potential with a different periodicity. We compute the string tension of
confinement of sine-Gordon solitons and the changes in the low-lying spectrum
in the perturbed model. The scaling limit is reached faster for the QEC array
compared to conventional spin chain regularizations, allowing high-precision
numerical investigation of the strong-coupling regime of this non-integrable
quantum field theory. Our results, obtained using the density matrix
renormalization group method, could be verified in a quench experiment using
state-of-the-art QEC technologies.
- Abstract（参考訳）: 素粒子の理論と関連づけられる粒子状状態への位相励起の閉じ込めは、量子スピン鎖の磁壁閉じ込めとして生じる凝縮物系で起こることが知られている。
しかし、凝縮物の設定における閉じ込めの調査は、格子スピン系を超えることは滅多にない。
ここでは,1次元量子電子回路~(qec)アレイにおいて,ジョセフソン接合,コンデンサ,0-\pi$ qubits などの回路要素を用いて,正弦ゴロンソリトンをメソニック境界状態に閉じ込める解析を行う。
QECアレイで自然に発生する相互作用は、クーパーペアとクーパーペアのペアのトンネルによって、量子ローターの非可積分で相互作用する格子モデルを引き起こす。
スケーリング限界において、後者は異なる周期性を持つコサインポテンシャルによって摂動される量子サイン・ゴルドンモデルによって記述される。
本研究では,Sine-Gordonソリトン閉じ込めの弦張力と摂動モデルにおける低層スペクトルの変化を計算した。
スケーリング限界は従来のスピンチェーン正規化よりも早くQECアレイに到達し、この非可積分量子場理論の強い結合状態の高精度な数値的な研究を可能にする。
その結果, 密度行列再正規化グループ法を用いて, 最先端QEC技術を用いてクエンチ実験を行った。
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