論文の概要: Long-time soliton dynamics via a coarse-grained space-time method
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.12286v1
- Date: Wed, 16 Apr 2025 17:51:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-17 14:38:12.881519
- Title: Long-time soliton dynamics via a coarse-grained space-time method
- Title（参考訳）: 粗粒時空法による長期ソリトンダイナミクス
- Authors: Dung N. Pham, Zoe Zager, Wentao Fan, Hakan E. Türeci,
- Abstract要約: 我々はミンコフスキー計量に基づく二重メッシュ構造を用いて粗粒化法を時空に拡張する。
我々は、ソリトンが固定された中心電荷によって閉じ込められる長寿命な境界状態、すなわち「シュウィンガー原子」を発見した。
また, 相対論的量子場理論の量子シミュレーションの可能性も示唆した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.743463245493229
- License:
- Abstract: We investigate the long-time dynamics of the Sine-Gordon (SG) model under a class of perturbations whose quantum field theoretic analog - via bosonization - corresponds to the massive Schwinger model describing 1+1D relativistic QED of Dirac fermions. Classical SG solutions offer critical insight into non-perturbative effects in this quantum theory, but capturing their long-time behavior poses significant numerical challenges. To address this, we extend a coarse-graining method to spacetime using a dual-mesh construction based on the Minkowski-metric. We first validate the approach against the well-studied variant of the SG model describing magnetic fluxon dynamics in Josephson transmission lines (JTLs), where analytical and numerical benchmarks exist. We then apply the method to the Schwinger-inspired SG model and uncover long-lived bound states - "Schwinger atoms" - in which a soliton is trapped by a fixed central charge. In certain regimes, the system exhibits limit cycles that give rise to positronium-like states of oppositely charged solitons, while in others such formation is suppressed. Accessing such long-time solutions requires a rigorous implementation of outgoing boundary conditions on a finite computational domain that provide radiative dissipation to allow relaxation toward states that exist only in an infinite domain. Here we provide such a construction. Our results also suggest the possibility of analog quantum simulation of relativistic quantum field theories with JTLs. These results demonstrate the utility of spatio-temporal coarse-graining methodology for probing non-perturbative structure formation in non-linear field theories.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,Sine-Gordonモデル(SG)の時間的ダイナミクスについて,量子場論的なアナログがダイラックフェルミオンの1+1D相対論的QEDを記述するシュウィンガーモデルに対応する摂動のクラスで検討する。
古典的なSGソリューションは、この量子論における非摂動効果に関する重要な洞察を提供するが、その長時間の挙動を捉えることは重大な数値的な問題を引き起こす。
これを解決するため、ミンコフスキー計量に基づく二重メッシュ構造を用いて、粗粒化法を時空に拡張する。
まず,解析的および数値的ベンチマークが存在するジョセフソン伝送線路(JTL)の磁束力学を記述するSGモデルに対するアプローチを検証する。
次に、この手法をシュウィンガーにインスパイアされたSGモデルに適用し、固定された中心電荷によってソリトンが閉じ込められる長寿命境界状態「シュウィンガー原子」を明らかにする。
ある系では、この系は正電荷のソリトンが陽電子のような状態になるような極限サイクルを示すが、他の系ではそのような形成が抑制される。
そのような長時間の解にアクセスするには、無限領域にしか存在しない状態への緩和を可能にする放射散逸を提供する有限計算領域上の境界条件の厳密な実装が必要である。
ここではそのような構造を提供します。
また,JTLを用いた相対論的量子場理論のアナログ量子シミュレーションの可能性も示唆した。
これらの結果は、非線型場理論における非摂動構造形成を探索するための時空間粗粒化法の有用性を示す。
関連論文リスト
- Partially Observed Trajectory Inference using Optimal Transport and a Dynamics Prior [2.7255073299359154]
軌道推論は、時間的限界のスナップショットから集団の時間的ダイナミクスを回復しようとする。
先行研究は、観測空間に勾配駆動ドリフトを持つ微分方程式(SDE)モデルの下で行われる。
本稿では,この潜在軌道推定問題の解法としてPO-MFLアルゴリズムを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-11T17:21:15Z) - 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) - Real-time dynamics of false vacuum decay [49.1574468325115]
非対称二重井戸電位の準安定最小値における相対論的スカラー場の真空崩壊について検討した。
我々は,2粒子既約(2PI)量子実効作用の非摂動的枠組みを,Nの大規模展開において次から次へと誘導する順序で採用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-06T12:44:48Z) - Fermion production at the boundary of an expanding universe: a cold-atom
gravitational analogue [68.8204255655161]
フリードマン・ロバートソン・ウォルカー時空におけるディラックフェルミオンの宇宙粒子生成現象について検討した。
ラマン光学格子における超低温原子を用いた重力アナログの量子シミュレーション手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-02T18:28:23Z) - Hilbert space fragmentation and slow dynamics in particle-conserving
quantum East models [0.0]
保存粒子数を含む運動的制約付きモデルのヒッシャート非探索的ファミリを導入する。
我々は古典的にシミュレート可能なセルオートマトンを用いて量子ケースで観測される対数力学を再現する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-10-27T16:50:27Z) - 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) - Decimation technique for open quantum systems: a case study with
driven-dissipative bosonic chains [62.997667081978825]
量子系の外部自由度への不可避結合は、散逸(非単体)ダイナミクスをもたらす。
本稿では,グリーン関数の(散逸的な)格子計算に基づいて,これらのシステムに対処する手法を提案する。
本手法のパワーを,複雑性を増大させる駆動散逸型ボゾン鎖のいくつかの例で説明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-02-15T19:00:09Z) - Evolution of confined quantum scalar fields in curved spacetime. Part II [0.0]
本研究では,大域双曲時空における量子スカラー場によって経験されるボゴリューボフ変換の計算法を開発した。
摂動状態における2つの問題、動的カシミール効果と重力波共鳴に対処することで、この有用性を証明する。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-28T18:05:50Z) - Analog cosmological reheating in an ultracold Bose gas [58.720142291102135]
超低温ボースガス中の一般宇宙論単体モデルの再加熱様ダイナミクスを量子シミュレーションする。
非相対論的極限において、拡大時空と背景振動インフラトン場を模倣する。
提案された実験は、弱い結合状態を超えても、最近まで進化を探求する可能性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-05T18:00:26Z) - Probing eigenstate thermalization in quantum simulators via
fluctuation-dissipation relations [77.34726150561087]
固有状態熱化仮説(ETH)は、閉量子多体系の平衡へのアプローチの普遍的なメカニズムを提供する。
本稿では, ゆらぎ・散逸関係の出現を観測し, 量子シミュレータのフルETHを探索する理論に依存しない経路を提案する。
我々の研究は、量子シミュレータにおける熱化を特徴づける理論に依存しない方法を示し、凝縮物質ポンプ-プローブ実験をシミュレーションする方法を舗装する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-20T18:00:02Z) - Zitterbewegung and Klein-tunneling phenomena for transient quantum waves [77.34726150561087]
我々は、Zitterbewegung効果が、長期の極限における粒子密度の一連の量子ビートとして現れることを示した。
また、点源の粒子密度が主波面の伝播によって制御される時間領域も見出す。
これらの波面の相対的な位置は、クライン・トンネル系における量子波の時間遅延を研究するために用いられる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-03-09T21:27:02Z)
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。