論文の概要: Liouvillian Dynamics of the Open Schwinger Model: String Breaking and
Kinetic Dissipation in a Thermal Medium
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.03878v4
- Date: Thu, 4 Jan 2024 05:35:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-05 17:16:41.511541
- Title: Liouvillian Dynamics of the Open Schwinger Model: String Breaking and
Kinetic Dissipation in a Thermal Medium
- Title（参考訳）: 開放シュウィンガー模型のリウビリアンダイナミクス:熱媒質における弦破断と運動散逸
- Authors: Kyle Lee, James Mulligan, Felix Ringer and Xiaojun Yao
- Abstract要約: シュウィンガーモデル内の弦破れ力学を考察し, 熱媒体内部の変形について検討する。
我々はリンドブラッド方程式のリウヴィリアンギャップと系のフォン・ノイマンエントロピーの時間依存性を分析する。
オープンシュウィンガーモデルのリウヴィリア動力学が量子コンピュータ上でどのようにシミュレートできるかを論じる。
- 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: Understanding the dynamics of bound state formation is one of the fundamental
questions in confining quantum field theories such as Quantum Chromodynamics
(QCD). One hadronization mechanism that has garnered significant attention is
the breaking of a string initially connecting a fermion and an anti-fermion.
Deepening our understanding of real-time string-breaking dynamics with simpler,
lower dimensional models like the Schwinger model can improve our understanding
of the hadronization process in QCD and other confining systems found in
condensed matter and statistical systems. In this paper, we consider the
string-breaking dynamics within the Schwinger model and investigate its
modification inside a thermal medium, treating the Schwinger model as an open
quantum system coupled to a thermal environment. Within the regime of weak
coupling between the system and environment, the real-time evolution of the
system can be described by a Lindblad evolution equation. We analyze the
Liouvillian gaps of this Lindblad equation and the time dependence of the
system's von Neumann entropy. We observe that the late-time relaxation rate
decreases as the environment correlation length increases. Moreover, when the
environment correlation length is infinite, the system exhibits two steady
states, one in each of the sectors with definite charge-conjugation-parity (CP)
quantum numbers. For parameter regimes where an initial string breaks in
vacuum, we observe a delay of the string breaking in the medium, due to kinetic
dissipation effects. Conversely, in regimes where an initial string remains
intact in vacuum time evolution, we observe string breaking (melting) in the
thermal medium. We further discuss how the Liouvillian dynamics of the open
Schwinger model can be simulated on quantum computers and provide an estimate
of the associated Trotter errors.
- Abstract（参考訳）: 境界状態形成のダイナミクスを理解することは、量子色力学(qcd)のような量子場理論を閉じ込める基本的な問題の1つである。
最初にフェルミオンと反フェルミオンをつなぐ弦の破断が大きな注目を集めたハドロン化機構の1つである。
シュウィンガーモデルのようなより単純で低次元のモデルでリアルタイムの弦破れ力学の理解を深めることにより、凝縮物質や統計システムで見られるQCDやその他の凝縮系におけるハドロン化過程の理解を深めることができる。
本稿では,シュウィンガーモデルにおける弦破壊のダイナミクスを考察し,熱媒質中での修正を考察し,シュウィンガーモデルを熱環境に結合した開量子系として扱う。
システムと環境の間の弱い結合の仕組みの中で、システムのリアルタイムな進化はリンドブラッド進化方程式によって説明できる。
このリンドブラッド方程式のリウヴィリアンギャップとシステムのフォン・ノイマンエントロピーの時間依存性を解析した。
環境相関時間の増加に伴い, 後期緩和速度は低下する。
さらに、環境相関長が無限であるとき、系は2つの定常状態を示し、各々のチャージ共役パリティ(cp)量子数を持つセクタに1つずつを示す。
初期弦が真空で壊れるパラメータ状態に対しては, 運動的消散効果により, 媒体内の弦破壊の遅れが観察される。
逆に、真空時間進化において初期弦がそのまま残る状態においては、熱媒体内の弦の破れ(融解)が観察される。
さらに,オープンシュウィンガーモデルのリウビリアンダイナミクスを量子コンピュータ上でシミュレートし,関連するトロッター誤差を推定する方法についても検討した。
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