論文の概要: A Floquet-Rydberg quantum simulator for confinement in $\mathbb{Z}_2$ gauge theories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.16758v1
• Date: Tue, 28 Nov 2023 13:01:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-11-29 18:33:30.801511
• Title: A Floquet-Rydberg quantum simulator for confinement in $\mathbb{Z}_2$ gauge theories
• Title（参考訳）: Floquet-Rydberg 量子シミュレータによる$\mathbb{Z}_2$ゲージ理論の閉じ込め
• Authors: Enrico C. Domanti, Dario Zappal\`a, Alejandro Bermudez, Luigi Amico
• Abstract要約: 量子技術分野の最近の進歩は、小型量子シミュレータの実現への道を開いた。 実時間力学の量子シミュレーションのためのスケーラブルなFloquetスキームを$mathbbZ$ LGTで提案する。 Floquet-Rydberg セットアップにおけるゲージ不変閉じ込め力学の観測が,現在の実験手法の到達点であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Recent advances in the field of quantum technologies have opened up the road for the realization of small-scale quantum simulators of lattice gauge theories which, among other goals, aim at improving our understanding on the non-perturbative mechanisms underlying the confinement of quarks. In this work, considering periodically-driven arrays of Rydberg atoms in a tweezer ladder geometry, we devise a scalable Floquet scheme for the quantum simulation of the real-time dynamics in a $\mathbb{Z}_2$ LGT. Resorting to an external magnetic field to tune the angular dependence of the Rydberg dipolar interactions, and by a suitable tuning of the driving parameters, we manage to suppress the main gauge-violating terms, and show that an observation of gauge-invariant confinement dynamics in the Floquet-Rydberg setup is at reach of current experimental techniques. Depending on the lattice size, we present a thorough numerical test of the validity of this scheme using either exact diagonalization or matrix-product-state algorithms for the periodically-modulated real-time dynamics.
• Abstract（参考訳）: 量子技術分野の最近の進歩は、クォークの閉じ込めの根底にある非摂動的メカニズムの理解を改善することを目的として、格子ゲージ理論の小規模量子シミュレータの実現に向けた道を開いた。 本研究では, tweezerラダー幾何学における周期的に駆動されるrydberg原子の配列を考慮し, $\mathbb{z}_2$ lgt における実時間ダイナミクスの量子シミュレーションのためのスケーラブルフローケットスキームを考案する。 リドベルク双極子相互作用の角度依存性を調整するために外部磁場に遷移し、駆動パラメータの適切なチューニングにより、主ゲージ違反項を抑えることができ、フロケット・リドベルク系におけるゲージ不変閉じ込めダイナミクスの観測が現在の実験手法の到達点であることを示す。 格子の大きさに応じて,周期的に変化する実時間ダイナミクスに対して,厳密な対角化法と行列生成状態法を用いて,このスキームの有効性を徹底的に数値的に検証する。

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