論文の概要: String Breaking in a $2+1$D $\mathbb{Z}_2$ Lattice Gauge Theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.17929v1
• Date: Wed, 29 Jan 2025 19:00:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-31 15:13:46.230651
• Title: String Breaking in a $2+1$D $\mathbb{Z}_2$ Lattice Gauge Theory
• Title（参考訳）: 2+1$D$\mathbb{Z}_2$格子ゲージ理論における弦の破れ
• Authors: Umberto Borla, Jesse J. Osborne, Sergej Moroz, Jad C. Halimeh,
• Abstract要約: 弦の破れは格子ゲージ理論(LGT)の理解に不可欠な興味深い現象である 2+1$Dの弦の破断に関する最近の実験は、その基盤となるメカニズムの徹底的な解析を動機付けている。 我々の研究は、2+1ドルのLGTで弦を破る微細な過程を解明し、現在の超伝導量子ビット量子コンピュータで調べることができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: String breaking is an intriguing phenomenon crucial to the understanding of lattice gauge theories (LGTs), with strong relevance to both condensed matter and high-energy physics (HEP). Recent experiments investigating string breaking in $2+1$D (two spatial and one temporal dimensions) LGTs motivate a thorough analysis of its underlying mechanisms. Here, we perform matrix product state (MPS) simulations of string breaking in an experimentally relevant $2+1$D $\mathbb{Z}_2$ LGT in the presence of two external charges. We provide a detailed description of the system in the confined phase, highlight a number of mechanisms which are responsible for string breaking, and argue that magnetic fluctuations have a stabilizing effect on the strings. Moreover, we show that deep in the confined regime the problem is dual to one-dimensional free fermions hopping on an open chain. Our work elucidates the microscopic processes of string breaking in $2+1$D LGTs, and our findings can be probed on current superconducting-qubit quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 弦の破れは格子ゲージ理論(LGT)の理解に不可欠な興味深い現象であり、凝縮物質と高エネルギー物理学(HEP)の両方に強い関係がある。 最近の2+1$D(2つの空間次元と1つの時間次元)における弦の破れに関する実験は、その基盤となるメカニズムの徹底的な解析を動機付けている。 ここでは、2つの外部電荷が存在する場合の2+1$D$\mathbb{Z}_2$ LGTにおける弦破れの行列積状態(MPS)シミュレーションを行う。 拘束相におけるシステムの詳細な説明を行い、弦の破れの原因となる多くのメカニズムを強調し、磁気揺らぎが弦に安定化効果をもたらすことを論じる。 さらに、閉じ込められた状態の奥深くでは、問題は開鎖上の一次元自由フェルミオンホッピングと双対であることが示される。 我々の研究は、2+1ドルのLGTで弦を破る微細な過程を解明し、現在の超伝導量子ビット量子コンピュータで調べることができる。

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