論文の概要: Simulating Meson Scattering on Spin Quantum Simulators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.07061v2
• Date: Wed, 13 Mar 2024 14:46:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-14 10:59:21.707464
• Title: Simulating Meson Scattering on Spin Quantum Simulators
• Title（参考訳）: スピン量子シミュレータにおける中間子散乱のシミュレーション
• Authors: Elizabeth R. Bennewitz, Brayden Ware, Alexander Schuckert, Alessio Lerose, Federica M. Surace, Ron Belyansky, William Morong, De Luo, Arinjoy De, Kate S. Collins, Or Katz, Christopher Monroe, Zohreh Davoudi, Alexey V. Gorshkov
• Abstract要約: 我々は,イジングスピンハミルトニアンのアナログ量子シミュレータにおいて,複合粒子の波束に対応する絡み合ったスピン状態を生成する2つの方法を開発した。 トラップイオンシミュレータに焦点をあて,両手法を数値的にベンチマークし,短期実験において高忠実度波動パケットが実現可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 30.432877421232842
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Studying high-energy collisions of composite particles, such as hadrons and nuclei, is an outstanding goal for quantum simulators. However, preparation of hadronic wave packets has posed a significant challenge, due to the complexity of hadrons and the precise structure of wave packets. This has limited demonstrations of hadron scattering on quantum simulators to date. Observations of confinement and composite excitations in quantum spin systems have opened up the possibility to explore scattering dynamics in spin models. In this article, we develop two methods to create entangled spin states corresponding to wave packets of composite particles in analog quantum simulators of Ising spin Hamiltonians. One wave-packet preparation method uses the blockade effect enabled by beyond-nearest-neighbor Ising spin interactions. The other method utilizes a quantum-bus-mediated exchange, such as the native spin-phonon coupling in trapped-ion arrays. With a focus on trapped-ion simulators, we numerically benchmark both methods and show that high-fidelity wave packets can be achieved in near-term experiments. We numerically study scattering of wave packets for experimentally realizable parameters in the Ising model and find inelastic-scattering regimes, corresponding to particle production in the scattering event, with prominent and distinct experimental signals. Our proposal, therefore, demonstrates the potential of observing inelastic scattering in near-term quantum simulators.
• Abstract（参考訳）: ハドロンや核のような複合粒子の高エネルギー衝突の研究は、量子シミュレーターの優れた目標である。 しかし、ハドロンの複雑化と波状パケットの正確な構造が原因で、ハドロンの波状パケットの調製は大きな課題となっている。 これは、量子シミュレーターにおけるハドロン散乱の限られた実証である。 量子スピン系における閉じ込めと複合励起の観測は、スピンモデルにおける散乱力学を探求する可能性を開く。 本稿では,イジングスピンハミルトニアンのアナログ量子シミュレータにおいて,複合粒子の波状パケットに対応する絡み合ったスピン状態を生成する2つの方法を開発する。 1つの波束形成法は、アネレスト近傍のイジングスピン相互作用によって実現された遮断効果を用いる。 もう一つの方法は、トラップされたイオン配列のスピンフォノンカップリングのような量子バス経由の交換を利用する。 トラップイオンシミュレータに焦点をあて,両手法を数値的にベンチマークし,短期実験において高忠実度波動パケットが実現可能であることを示す。 我々は,Isingモデルにおける実験実現可能なパラメータに対するウェーブパケットの散乱を数値的に研究し,散乱イベントにおける粒子生成に対応する非弾性散乱規則を,顕著で実験的な信号で発見する。 そこで本提案では, 短期量子シミュレータにおける非弾性散乱の観測の可能性を示す。

関連論文リスト

• Analog Quantum Simulator of a Quantum Field Theory with Fermion-Spin Systems in Silicon [34.80375275076655]
  フェルミオンを量子ビットにマッピングすることは、2+1$以上の時空次元で困難である。 シリコン中のドーパントアレイを用いた固有フェルミオンスピンアナログ量子シミュレータを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-03T18:00:52Z)
• Predicting correlations in superradiant emission from a cascaded quantum system [0.0]
  新しい種類のカスケード量子系がナノファイバー結合型冷原子アンサンブルを用いて実現されている。 スピンの切り抜きウィグナー近似に基づく新しいシミュレーション手法を開発した。 シミュレーションツールでは、2階の量子コヒーレンス関数$g(2)$と2レベルエミッターの強い励起カスケード系によって放出される他の光場の相関関数を予測することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-07-02T10:51:40Z)
• Amplification of quantum transfer and quantum ratchet [56.47577824219207]
  量子伝達の増幅モデルについて検討し、量子ラチェットモデル(quantum ratchet model)と呼ぶ方向付けを行う。 ラチェット効果は、散逸とシンクを伴う量子制御モデルにおいて達成され、そこでは、ハミルトニアンはエネルギー準位間の遷移と同期されたエネルギー差の振動に依存する。 発振ビブロンの振幅と周波数は、その効率を決定する量子ラチェットのパラメータである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-31T14:04:43Z)
• Fermionic wave packet scattering: a quantum computing approach [0.0]
  本稿では,デジタル量子コンピュータ上でのウェーブパケットの進化を通じて,観測対象の期待値を効率的に取得する方法を示す。 さらに、我々はIBMの量子ハードウェア上で小さなデモを行い、我々の手法が現在の量子デバイスと短期量子デバイスに適していることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-04T19:00:04Z)
• High-Energy Collision of Quarks and Mesons in the Schwinger Model: From Tensor Networks to Circuit QED [0.0]
  量子シミュレータの1+1次元における格子量子電磁力学の散乱ダイナミクスについて検討する。 我々は, 複数粒子の波束状態を構築し, 時間とともに進化させ, 衝突後に発生する粒子を検出する。 本研究は,量子場理論における散乱過程の理解を深める上で,古典的および量子シミュレーションの役割を強調した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-05T18:00:00Z)
• Variational waveguide QED simulators [58.720142291102135]
  導波管QEDシミュレータは1次元フォトニックバンドギャップ材料と相互作用する量子エミッタによって構成される。 ここでは、これらの相互作用がより効率的な変分量子アルゴリズムを開発するためのリソースとなることを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-02-03T18:55:08Z)
• Quantum emulation of the transient dynamics in the multistate Landau-Zener model [50.591267188664666]
  本研究では,Landau-Zenerモデルにおける過渡ダイナミクスを,Landau-Zener速度の関数として検討する。 我々の実験は、工学的なボソニックモードスペクトルに結合した量子ビットを用いたより複雑なシミュレーションの道を開いた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-11-26T15:04:11Z)
• Trapped-Ion Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations [55.41644538483948]
  量子計算を用いて,Nニュートリノ系のコヒーレントな集団振動を2成分近似でシミュレートする手法について検討した。 第2次トロッタースズキ公式を用いたゲート複雑性は,量子信号処理などの他の分解方法よりも,システムサイズに優れることがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-07-07T09:39:40Z)
• Tuning long-range fermion-mediated interactions in cold-atom quantum simulators [68.8204255655161]
  コールド原子量子シミュレータにおける工学的な長距離相互作用は、エキゾチックな量子多体挙動を引き起こす。 そこで本研究では,現在実験プラットフォームで利用可能ないくつかのチューニングノブを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-31T13:32:12Z)
• Detecting Confined and Deconfined Spinons in Dynamical Quantum Simulations [2.526646643978384]
  動的スピン構造因子(DSF)は、量子スピン系における集合励起の指紋情報を含む。 スペクトル特性を多体シミュレーションで正確に計算することは困難である。 非平衡DSFの研究により、多体力学と量子シミュレーションのリンクを確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-05T17:50:12Z)
• Visualizing spinon Fermi surfaces with time-dependent spectroscopy [62.997667081978825]
  固体系において確立されたツールである時間依存性光電子分光法を低温原子量子シミュレーターに応用することを提案する。 1次元の$t-J$モデルの正確な対角化シミュレーションで、スピノンが非占有状態の効率的なバンド構造に出現し始めることを示す。 ポンプパルス後のスペクトル関数の依存性はスピノン間の集団的相互作用を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-05-27T18:00:02Z)

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。