論文の概要: Classical verification of a quantum simulator: local relaxation of a 1D Bose gas

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.05301v1
• Date: Wed, 10 Jan 2024 18:07:03 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-11 14:10:18.749836
• Title: Classical verification of a quantum simulator: local relaxation of a 1D Bose gas
• Title（参考訳）: 量子シミュレータの古典的検証:1次元ボース気体の局所緩和
• Authors: Paul Secular
• Abstract要約: トロツキーらは光学格子中の超低温原子を用いて、強く相互作用するボース気体の局所緩和ダイナミクスをシミュレートした。 私は古典的に、同じ準局所観測器の進化を「完全にリラックスした」ように見える時間まで計算することで結果を検証します。 局所密度と電流は、数週間ではなく数日で計算できることを示します。
• 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: In [Nat. Phys. 8, 325-330 (2012)], Trotzky et al. utilize ultracold atoms in an optical lattice to simulate the local relaxation dynamics of a strongly interacting Bose gas "for longer times than present classical algorithms can keep track of". Here, I classically verify the results of this analog quantum simulator by calculating the evolution of the same quasi-local observables up to the time at which they appear "fully relaxed". Using a parallel implementation of the time-evolving block decimation (TEBD) algorithm to simulate the system on a supercomputer, I show that local densities and currents can be calculated in a matter of days rather than weeks. The precision of these numerics allows me to observe deviations from the conjectured power-law decay and to determine the effects of the harmonic trapping potential. As well as providing a robust benchmark for future experimental, theoretical, and numerical methods, this work serves as an example of the independent verification process.
• Abstract（参考訳）: nat. phys. 8, 325-330 (2012)]では、トロツキーらは超低温原子を光学格子で利用し、強相互作用するボース気体の局所緩和ダイナミクスを「現在の古典的アルゴリズムが追跡できるよりも長い時間」シミュレートしている。 ここで、私はこのアナログ量子シミュレータの結果を古典的に検証し、同じ準局所観測器の進化を「完全にリラックスした」時間まで計算する。 時間進化ブロックデシメーション(TEBD)アルゴリズムの並列実装を用いてスーパーコンピュータ上でのシステムのシミュレーションを行い、局所密度と電流は数週間ではなく数日で計算可能であることを示す。 これらの数値の精度は、予想されたパワーロー崩壊からの逸脱を観測し、調和的トラップポテンシャルの効果を決定できる。 将来の実験的、理論的、数値的手法のための堅牢なベンチマークを提供するとともに、この研究は独立検証プロセスの例として機能する。

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