論文の概要: An efficient finite-resource formulation of non-Abelian lattice gauge theories beyond one dimension
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.04441v1
- Date: Fri, 6 Sep 2024 17:59:24 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-09 15:05:00.987189
- Title: An efficient finite-resource formulation of non-Abelian lattice gauge theories beyond one dimension
- Title（参考訳）: 1次元を超える非アベリア格子ゲージ理論の効率的な有限リソース定式化
- Authors: Pierpaolo Fontana, Marc Miranda Riaza, Alessio Celi,
- Abstract要約: 本研究では,非アベリアゲージ理論におけるカップリングの実行を,空間次元を超えた資源効率で計算する手法を提案する。
提案手法は,現在の量子コンピュータ,シミュレータ,テンソルネットワーク計算と,素結合および格子間隔の任意の値での計算を可能にする。
- 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: Non-Abelian gauge theories provide an accurate description of fundamental interactions, as both perturbation theory and quantum Monte Carlo computations in lattice gauge theory, it when applicable, show remarkable agreement with experimental data from particle colliders and cosmological observations. Complementing these computations, or combining them with quantum-inspired Hamiltonian lattice computations on quantum machines to improve continuum limit predictions with current quantum resources, is a formidable open challenge. Here, we propose a resource-efficient method to compute the running of the coupling in non-Abelian gauge theories beyond one spatial dimension. We first represent the Hamiltonian on periodic lattices in terms of loop variables and conjugate loop electric fields, exploiting the Gauss law to retain the gauge-independent ones. Then, we identify a local basis for small and large loops variationally to minimize the truncation error while computing the running of the coupling on small tori. Our method enables computations at arbitrary values of the bare coupling and lattice spacing with current quantum computers, simulators and tensor-network calculations, in regimes otherwise inaccessible.
- Abstract（参考訳）: 非アベリアゲージ理論は、摂動理論と格子ゲージ理論における量子モンテカルロ計算の両方と同様に、基礎的な相互作用の正確な記述を提供する。
これらの計算を補完したり、量子マシン上で量子に着想を得たハミルトン格子計算と組み合わせて、現在の量子資源との連続極限予測を改善することは、非常に大きな課題である。
そこで本研究では,非アベリアゲージ理論におけるカップリングの実行を,空間次元を超えた資源効率で計算する手法を提案する。
まず、周期格子上のハミルトニアンをループ変数と共役ループ電場の観点から表現し、ゲージ非依存の格子を保持するためにガウス法則を利用する。
そして,小さなトーラス上での結合の実行を計算しながら,小ループと大ループの局所基底を変動的に同定し,トラクション誤差を最小限に抑える。
提案手法は,従来の量子コンピュータやシミュレータ,テンソル・ネットワーク計算と競合する素結合や格子の任意の値での計算を可能にする。
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