論文の概要: Meson dynamics from locally exciting a particle-conserving $Z_2$ lattice gauge theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.02791v1
- Date: Tue, 04 Mar 2025 17:09:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-05 19:13:27.545262
- Title: Meson dynamics from locally exciting a particle-conserving $Z_2$ lattice gauge theory
- Title（参考訳）: 局所励起粒子保存型Z_2$格子ゲージ理論からの中間子ダイナミクス
- Authors: Vaibhav Sharma, Kaden R. A. Hazzard,
- Abstract要約: 粒子保存1D$Z$格子ゲージ理論において局所的な高エネルギー励起から生じる閉じ込められた中間子を特徴付ける。
この力学は、異なる大きさの中間子の重ね合わせの伝播によって特徴づけられる。
この現象は線形閉じ込めの結果であり、強い閉じ込め限界と弱い閉じ込め限度の両方において有効であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Quantum simulation of lattice gauge theories is an important avenue to gain insights into both particle physics phenomena and constrained quantum many-body dynamics. There is a growing interest in probing analogs of high energy collision phenomena in lattice gauge theories that can be implemented on current quantum simulators. Motivated by this, we characterize the confined mesons that originate from a local high energy excitation in a particle-conserving 1D $Z_2$ lattice gauge theory. We focus on a simple, experimentally accessible setting that does not require preparation of colliding wavepackets and isolates the effects of gauge field confinement strength and initial state energy on the nature of propagating excitations. We find that the dynamics is characterized by the propagation of a superposition of differently sized mesons. The linear confinement leads to meson size oscillations in time. The average meson size and oscillation frequency are controlled by the strength of the gauge field confinement. At a constant confinement field, the average meson length is controlled by the initial excitation's energy. Higher energies produce longer mesons and their effective mass depends strongly on their size: longer mesons propagate more slowly out of the central excitation. Mesons of different sizes get spatially filtered with time due to different speeds. We show that this phenomenology is a consequence of linear confinement and remains valid in both the strong and weak confinement limit. We present simple explanations of these phenomena supported by exact numerics.
- Abstract（参考訳）: 格子ゲージ理論の量子シミュレーションは、粒子物理学現象と制約量子多体力学の両方の知見を得るための重要な方法である。
格子ゲージ理論において、現在の量子シミュレータで実装できる高エネルギー衝突現象のアナログを求めることへの関心が高まっている。
これを動機として、粒子保存1D$Z_2$格子ゲージ理論において局所的な高エネルギー励起から生じる閉じ込められた中間子を特徴づける。
我々は,共役波束の調製を必要とせず,ゲージ場閉じ込め強度と初期状態エネルギーが伝播励起の性質に与える影響を分離する,シンプルで実験可能な設定に焦点をあてる。
この力学は、異なる大きさの中間子の重ね合わせの伝播によって特徴づけられる。
線形閉じ込めは、時間内に中間子サイズの振動を引き起こす。
平均中間子サイズと発振周波数は、ゲージ場閉じ込めの強度によって制御される。
一定の閉じ込め場において、平均中間子長は初期励起エネルギーによって制御される。
より高いエネルギーはより長い中間子を生成し、その有効質量はその大きさに強く依存する:長い中間子は中心励起からよりゆっくりと伝播する。
異なる大きさの中間子は、異なる速度のために時間とともに空間的にフィルタリングされる。
この現象は線形閉じ込めの結果であり、強い閉じ込め限界と弱い閉じ込め限度の両方において有効であることを示す。
我々は、これらの現象を正確な数値で裏付ける簡単な説明を行う。
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