論文の概要: Zeno Effect Suppression of Gauge Drift in Quantum Simulations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.09462v4
• Date: Thu, 25 Jul 2024 18:13:25 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-29 17:52:18.185944
• Title: Zeno Effect Suppression of Gauge Drift in Quantum Simulations
• Title（参考訳）: 量子シミュレーションによるゲージドリフトのゼノ効果抑制
• Authors: Carter Ball, Thomas D. Cohen,
• Abstract要約: 格子ゲージ理論は、物理空間よりも大きいヒルベルト空間を持つ。 本研究は, このゲージドリフトをゼノ効果により抑制する方法を提案する。 我々は、この手法を$mathbbZ$ゲージ理論玩具モデルで実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum simulation of lattice gauge theories is a promising tool for the study of many complicated problems including ones with real-time dynamics. For gauge theories, however, there is a major challenge in maintaining gauge invariance during time evolution. Such theories have a full Hilbert space that is larger than the physical space -- the set of states which are gauge invariant or equivalently respect the Gauss law. While an exact implementation of Hamiltonian dynamics starting in the physical Hilbert space will keep the system in the physical space, various types of errors will inevitably produce components outside of it. This work proposes a method of suppressing this gauge drift via the Zeno effect. As in the standard picture of the Zeno effect, our method relies on frequent projection onto the physical subspace. Additionally, a technique is discussed to reduce the speed of the gauge drift, which helps to reduce the required frequency of projections. We demonstrate our method on a $\mathbb{Z}_2$ gauge theory toy model.
• Abstract（参考訳）: 格子ゲージ理論の量子シミュレーションは、リアルタイム力学を含む多くの複雑な問題を研究する上で有望なツールである。 しかしゲージ理論では、時間的発展の間にゲージ不変性を維持することが大きな課題である。 そのような理論は、物理的空間よりも大きいヒルベルト空間を持ち、ゲージ不変あるいは等価にガウスの法則を尊重する状態の集合である。 物理ヒルベルト空間から始まるハミルトン力学の正確な実装は、系を物理空間に保ち続けるが、様々な種類の誤差は必然的にその外側の成分を生成する。 本研究は, このゲージドリフトをゼノ効果により抑制する方法を提案する。 ゼノ効果の標準的な図のように、本手法は物理部分空間への頻繁な射影に依存する。 さらに、ゲージドリフトの速度を減少させる手法が議論され、投射の必要周波数を減少させるのに役立つ。 本手法は,$\mathbb{Z}_2$ gauge theory toy model上で実証する。

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