論文の概要: Percolation as a confinement order parameter in $\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.08770v2
• Date: Fri, 8 Mar 2024 13:15:13 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-11 22:44:13.326344
• Title: Percolation as a confinement order parameter in $\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theories
• Title（参考訳）: $\mathbb{Z}_2$格子ゲージ理論における閉じ込め次数パラメータとしてのパーコレーション
• Authors: Simon M. Linsel and Annabelle Bohrdt and Lukas Homeier and Lode Pollet and Fabian Grusdt
• Abstract要約: 本稿では, 動的物質の閉じ込めを$mathbbZ$ LGTsで探索するために, パーコレーションにインスパイアされた順序パラメータ (POPs) を提案する。 提案するPOPは,閉じ込めの幾何学的視点を提供し,量子シミュレータで得られたスナップショットに直接アクセス可能である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.46873264197900916
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Lattice gauge theories (LGTs) were introduced in 1974 by Wilson to study quark confinement. These models have been shown to exhibit (de-)confined phases, yet it remains challenging to define experimentally accessible order parameters. Here we propose percolation-inspired order parameters (POPs) to probe confinement of dynamical matter in $\mathbb{Z}_2$ LGTs using electric field basis snapshots accessible to quantum simulators. We apply the POPs to study a classical $\mathbb{Z}_2$ LGT and find a confining phase up to temperature $T=\infty$ in 2D (critical $T_c$, i.e. finite-$T$ phase transition, in 3D) for any non-zero density of $\mathbb{Z}_2$ charges. Further, using quantum Monte Carlo we demonstrate that the POPs reproduce the square lattice Fradkin-Shenker phase diagram at $T=0$ and explore the phase diagram at $T>0$. The correlation length exponent coincides with the one of the 3D Ising universality class and we determine the POP critical exponent characterizing percolation. Our proposed POPs provide a geometric perspective of confinement and are directly accessible to snapshots obtained in quantum simulators, making them suitable as a probe for quantum spin liquids.
• Abstract（参考訳）: 格子ゲージ理論(LGTs)は1974年にウィルソンによってクォーク閉じ込めの研究のために導入された。 これらのモデルは (de-)confined phase を示すことが示されているが、実験で利用できる順序パラメータを定義するのは難しい。 ここでは、量子シミュレータにアクセスできる電場基底スナップショットを用いて、$\mathbb{Z}_2$ LGTsにおける動的物質の閉じ込めを探索するパーコレーション誘発秩序パラメータ(POPs)を提案する。 古典的$\mathbb{z}_2$ lgt の研究にpopsを応用し、任意の非零密度 $\mathbb{z}_2$ charge に対して、温度 $t=\infty$ in 2d (critical $t_c$,すなわち有限-$t$ phase transition, in 3d) まで閉じ込めた位相を求める。 さらに、量子モンテカルロを用いて、POPは平方格子フラドキン・シェンカー位相図を$T=0$で再現し、位相図を$T>0$で探索することを示した。 相関長指数は3次元イジング普遍性クラスの1つと一致し、パーコレーションを特徴付けるポップ臨界指数を決定する。 提案するpopsは閉じ込めの幾何学的視点を提供し、量子シミュレータで取得したスナップショットに直接アクセス可能であり、量子スピン液体のプローブとして適している。

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