論文の概要: Deep learning lattice gauge theories
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.14830v1
- Date: Thu, 23 May 2024 17:46:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-24 13:07:39.413235
- Title: Deep learning lattice gauge theories
- Title(参考訳): 深層学習格子ゲージ理論
- Authors: Anuj Apte, Anthony Ashmore, Clay Cordova, Tzu-Chen Huang,
- Abstract要約: ニューラルネットワーク量子状態を用いて格子ゲージ理論の基底状態を2+1$次元で正確に計算する。
この結果から,ニューラルネットワーク量子状態は格子ゲージ理論の高精度な研究方法として有望であることが示唆された。
- 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: Monte Carlo methods have led to profound insights into the strong-coupling behaviour of lattice gauge theories and produced remarkable results such as first-principles computations of hadron masses. Despite tremendous progress over the last four decades, fundamental challenges such as the sign problem and the inability to simulate real-time dynamics remain. Neural network quantum states have emerged as an alternative method that seeks to overcome these challenges. In this work, we use gauge-invariant neural network quantum states to accurately compute the ground state of $\mathbb{Z}_N$ lattice gauge theories in $2+1$ dimensions. Using transfer learning, we study the distinct topological phases and the confinement phase transition of these theories. For $\mathbb{Z}_2$, we identify a continuous transition and compute critical exponents, finding excellent agreement with existing numerics for the expected Ising universality class. In the $\mathbb{Z}_3$ case, we observe a weakly first-order transition and identify the critical coupling. Our findings suggest that neural network quantum states are a promising method for precise studies of lattice gauge theory.
- Abstract(参考訳): モンテカルロ法は格子ゲージ理論の強結合挙動に深い洞察をもたらし、ハドロン質量の第一原理計算のような顕著な結果を生み出した。
過去40年間に大きく進歩したにもかかわらず、サイン問題やリアルタイム力学をシミュレートできないといった根本的な課題が残っている。
ニューラルネットワーク量子状態は、これらの課題を克服するための代替手法として登場した。
本研究では、ゲージ不変なニューラルネットワーク量子状態を用いて、$\mathbb{Z}_N$格子ゲージ理論の基底状態を2+1$次元で正確に計算する。
移動学習を用いて,これらの理論の位相相と閉じ込め相転移について検討する。
$\mathbb{Z}_2$ に対して、連続遷移を同定し臨界指数を計算し、期待されるイジング普遍性クラスに対する既存の数値との優れた一致を見出す。
$\mathbb{Z}_3$の場合、弱い一階遷移を観察し、臨界結合を同定する。
この結果から,ニューラルネットワーク量子状態は格子ゲージ理論の高精度な研究方法として有望であることが示唆された。
関連論文リスト
- Early Fault-Tolerant Quantum Algorithms in Practice: Application to Ground-State Energy Estimation [39.20075231137991]
ハミルトンスペクトル測度の累積分布関数(CDF)の計算に対処する。
本稿では,CDFの反射点を識別する信号処理手法を提案する。
低結合次元のTruncated density-matrix renormalization group (DMRG) 初期状態を用いた26量子完全連結ハイゼンベルク模型の数値実験を行った。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-05-06T18:00:03Z) - Hamiltonian truncation tensor networks for quantum field theories [42.2225785045544]
連続場理論の古典的シミュレーションのためのテンソルネットワーク手法を提案する。
この手法はハミルトン・トランケーションとテンソル・ネットワーク技術に基づいて構築されている。
重要な発展の1つは、大域的プロジェクターの行列積状態表現の正確な構成である。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-19T19:00:02Z) - A Floquet-Rydberg quantum simulator for confinement in $\mathbb{Z}_2$
gauge theories [44.99833362998488]
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。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-11-28T13:01:24Z) - Quantum data learning for quantum simulations in high-energy physics [55.41644538483948]
本研究では,高エネルギー物理における量子データ学習の実践的問題への適用性について検討する。
我々は、量子畳み込みニューラルネットワークに基づくアンサッツを用いて、基底状態の量子位相を認識できることを数値的に示す。
これらのベンチマークで示された非自明な学習特性の観察は、高エネルギー物理学における量子データ学習アーキテクチャのさらなる探求の動機となる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-06-29T18:00:01Z) - Quantum and classical spin network algorithms for $q$-deformed
Kogut-Susskind gauge theories [0.0]
定義対称性代数を量子群に変形させることにより得られる、$q$変形したKogut-Susskind格子ゲージ理論を導入する。
この提案は同時に、無限次元局所ヒルベルト空間の制御された正則化を提供すると同時に、本質的な対称性に関連した性質を保っている。
我々の研究は、テンソルネットワーク法の高エネルギー物理学への応用に新たな視点を与える。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-05T15:49:20Z) - General quantum algorithms for Hamiltonian simulation with applications
to a non-Abelian lattice gauge theory [44.99833362998488]
複数の量子数の相関変化からなる相互作用のクラスを効率的にシミュレートできる量子アルゴリズムを導入する。
格子ゲージ理論は、1+1次元のSU(2)ゲージ理論であり、1つのスタッガードフェルミオンに結合する。
これらのアルゴリズムは、アベリアおよび非アベリアゲージ理論と同様に高次元理論にも適用可能であることが示されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-12-28T18:56:25Z) - Towards a Quantum Simulation of Nonlinear Sigma Models with a
Topological Term [0.0]
量子論は強い結合状態において質量を持たないことを示す。
また、ノイズの多い中間規模量子デバイス用に設計された現在の量子アルゴリズムの限界も強調する。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-07T16:35:03Z) - Tuning the Topological $\theta$-Angle in Cold-Atom Quantum Simulators of
Gauge Theories [3.4075669047370125]
チューニング可能な位相$theta$-termがゲージ対称性を持つプロトタイプ理論にどのように追加できるかを示す。
このモデルは、3つの異なる空間周期を持つ光学超格子において、単一種であるBose--Hubbardモデルで実験的に実現できる。
この研究は、大規模冷原子量子シミュレータにおけるトポロジカルゲージ理論用語のリッチ物理の研究への扉を開く。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-04-13T18:00:01Z) - Topological fracton quantum phase transitions by tuning exact tensor
network states [1.0753191494611891]
物質のギャップフラクトン相はトポロジカル秩序の概念を一般化する。
我々は、X-立方体フラクトンモデルを研究するために、正確な3次元量子テンソル-ネットワークアプローチを用いる。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-02-28T19:00:01Z) - Investigating a (3+1)D Topological $\theta$-Term in the Hamiltonian
Formulation of Lattice Gauge Theories for Quantum and Classical Simulations [0.0]
アーベル格子ゲージ理論と非アーベル格子ゲージ理論の3+1Dトポロジカル$theta$termを導出する。
3+1)D U(1)格子ゲージ理論の零温度相構造を数値解析する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-05-13T01:10:42Z) - The Hintons in your Neural Network: a Quantum Field Theory View of Deep
Learning [84.33745072274942]
線形および非線形の層をユニタリ量子ゲートとして表現する方法を示し、量子モデルの基本的な励起を粒子として解釈する。
ニューラルネットワークの研究のための新しい視点と技術を開くことに加えて、量子定式化は光量子コンピューティングに適している。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-08T17:24:29Z)
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。