論文の概要: Cold-atom quantum simulators of gauge theories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.12201v1
- Date: Wed, 18 Oct 2023 18:00:02 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-20 18:29:22.526953
- Title: Cold-atom quantum simulators of gauge theories
- Title（参考訳）: ゲージ理論の冷原子量子シミュレータ
- Authors: Jad C. Halimeh, Monika Aidelsburger, Fabian Grusdt, Philipp Hauke,
Bing Yang
- Abstract要約: 本論では、ゲージ理論の冷原子量子シミュレータの進歩を概説する。
我々は、この分野がどこへ向かっているのか、そして、その技術を次のレベルへと導くために実験的に、理論的に何が必要か、簡単な展望を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4341135588371103
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Gauge theories represent a fundamental framework underlying modern physics,
constituting the basis of the Standard Model and also providing useful
descriptions of various phenomena in condensed matter. Realizing gauge theories
on accessible and tunable tabletop quantum devices offers the possibility to
study their dynamics from first principles time evolution and to probe their
exotic physics, including that generated by deviations from gauge invariance,
which is not possible, e.g., in dedicated particle colliders. Not only do
cold-atom quantum simulators hold the potential to provide new insights into
outstanding high-energy and nuclear-physics questions, they also provide a
versatile tool for the exploration of topological phases and
ergodicity-breaking mechanisms relevant to low-energy many-body physics. In
recent years, cold-atom quantum simulators have demonstrated impressive
progress in the large-scale implementation of $1+1$D Abelian gauge theories. In
this Review, we chronicle the progress of cold-atom quantum simulators of gauge
theories, highlighting the crucial advancements achieved along the way in order
to reliably stabilize gauge invariance and go from building blocks to
large-scale realizations where \textit{bona fide} gauge-theory phenomena can be
probed. We also provide a brief outlook on where this field is heading, and
what is required experimentally and theoretically to bring the technology to
the next level by surveying various concrete proposals for advancing these
setups to higher spatial dimensions, higher-spin representations of the gauge
field, and non-Abelian gauge groups.
- Abstract（参考訳）: ゲージ理論は現代物理学の基礎となる基本的な枠組みであり、標準模型の基礎を構成し、凝縮物質における様々な現象の有用な記述を提供する。
アクセシブルで可変なテーブルトップ量子デバイス上でゲージ理論を実現することは、その力学を第一原理の時間進化から研究し、ゲージ不変性(例えば専用の粒子衝突器では不可能なゲージ不変性から逸脱して生じるものを含む、エキゾチック物理学を探索することを可能にする。
冷原子量子シミュレーターは、優れた高エネルギーおよび核物理学的な問題に対する新たな洞察を与える可能性を持っているだけでなく、低エネルギー多体物理学に関連する位相位相とエルゴディクティクスのメカニズムを探索するための汎用的なツールも提供する。
近年、コールド原子量子シミュレーターは1+1ドルのアベリアゲージ理論の大規模実装において顕著な進歩を見せている。
本稿では、ゲージ理論の冷原子量子シミュレータの進歩を概説し、ゲージ不変性を確実に安定化し、ビルディングブロックから大規模な実現へと進むために達成された重要な進歩を強調した。
また,より広い空間次元への展開,ゲージ場の高スピン表現,非可換ゲージ群について,様々な具体的提案を考察し,実験的および理論的にその技術を次のレベルに導くために必要なものについて,簡単な展望を述べる。
関連論文リスト
- Thermalization and Criticality on an Analog-Digital Quantum Simulator [133.58336306417294]
本稿では,69個の超伝導量子ビットからなる量子シミュレータについて述べる。
古典的Kosterlitz-Thouless相転移のシグネチャと,Kibble-Zurekスケール予測からの強い偏差を観測する。
本システムは, 対角二量体状態でディジタル的に調製し, 熱化時のエネルギーと渦の輸送を画像化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-27T17:40:39Z) - Lecture Notes on Quantum Electrical Circuits [49.86749884231445]
量子電気回路の理論は、回路量子力学または回路QEDと呼ばれる。
この理論の目標は、最も関連する自由度に関する量子記述を提供することである。
これらの講義ノートは、物理学と電気工学における理論指向の修士または博士課程の学生に対して、この主題の教育的概要を提供することを目的としている。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-12-08T19:26:34Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-29T18:00:01Z) - Stabilizing Gauge Theories in Quantum Simulators: A Brief Review [0.0]
現代の量子シミュレータにおけるゲージ理論の実装は、3つの主な理由から魅力的である。
低エネルギーのテーブルトップデバイスに、新しい高エネルギー物理学のプローブを提供する。
実験的なベンチマークのバナーとして機能する。
量子シミュレータ上でゲージ理論の現象を忠実にモデル化するためには、基礎となるゲージ対称性の安定化が不可欠である。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-04-28T18:00:01Z) - Few-body Bose gases in low dimensions -- a laboratory for quantum
dynamics [0.0]
理論的な観点から, 低次元に閉じ込められた多体低温原子系の最近の進歩を論じる。
我々は主に1次元のボゾン系に焦点をあて、相関の存在によって刺激される量子力学過程の最先端の研究をレビューする前に静的特性の紹介を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-22T17:57:20Z) - Thermalization dynamics of a gauge theory on a quantum simulator [6.039858993863839]
ゲージ理論は近代物理学の基礎を形成する。
U(1)対称ゲージ場理論のユニタリダイナミクスの量子シミュレーションを行う。
熱アンサンブルによりよく近似された定常状態へのグローバル量子クエンチと平衡について検討する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-28T18:00:01Z) - Photon-mediated Stroboscopic Quantum Simulation of a $\mathbb{Z}_{2}$
Lattice Gauge Theory [58.720142291102135]
格子ゲージ理論(LGT)の量子シミュレーションは、非摂動粒子と凝縮物質物理学に取り組むことを目的としている。
現在の課題の1つは、量子シミュレーション装置に自然に含まれない4体(プラケット)相互作用が現れる1+1次元を超えることである。
原子物理学の最先端技術を用いて基底状態の調製とウィルソンループの測定方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-27T18:10:08Z) - Standard Model Physics and the Digital Quantum Revolution: Thoughts
about the Interface [68.8204255655161]
量子システムの分離・制御・絡み合いの進歩は、かつての量子力学の興味深い特徴を、破壊的な科学的・技術的進歩のための乗り物へと変えつつある。
本稿では,3つの領域科学理論家の視点から,絡み合い,複雑性,量子シミュレーションのインターフェースについて考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-07-10T06:12:06Z) - Quantum Simulation of Lattice Gauge Theories in more than One Space
Dimension -- Requirements, Challenges, Methods [0.0]
格子ゲージ理論の基本的要素と要件を,さらに多くの次元で概説する。
私たちは、彼らの意味、彼らが課す課題、どのように対処できるかについて論じます。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-08T18:01:33Z) - From the Jaynes-Cummings model to non-Abelian gauge theories: a guided
tour for the quantum engineer [0.0]
非アベリア格子ゲージ理論は高エネルギー物理学、凝縮物質、量子情報において中心的な役割を果たす。
我々は、ジャイネス・カミングモデルのような有名なアベリアゲージ理論において必要な形式論を導入する。
ある種の最小の非アベリア格子ゲージ理論は3段階または4段階の系に写像できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-01T20:53:36Z) - Theoretical methods for ultrastrong light-matter interactions [91.3755431537592]
本稿では,超強結合状態における空洞量子力学を理解するために開発された理論的手法について概説する。
本稿は、基底状態特性の解析的推定からマスター方程式の適切な計算まで、最近の進歩の概要を概説する。
論文の大半は、超強結合が到達した様々な実験プラットフォームに関連する効果的なモデルに特化している。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-23T18:09:10Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。