論文の概要: Exploring near critical lattice gauge simulators with Rydberg atoms facilities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.14128v1
- Date: Fri, 18 Jul 2025 17:56:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-21 20:43:26.387663
- Title: Exploring near critical lattice gauge simulators with Rydberg atoms facilities
- Title（参考訳）: Rydberg原子施設を用いた臨界格子ゲージシミュレータの探索
- Authors: Avi Kaufman, James Corona, Zane Ozzello, Blake Senseman, Muhammad Asaduzzaman, Yannick Meurice,
- Abstract要約: 我々は、コンパクトアベリア・ヒッグスモデル(英語版)とも呼ばれるスカラー電磁力学の格子ゲージ理論バージョンに対するアナログシミュレータとして、ライドバーグ原子のはしごの使用を動機付けている。
はしごシミュレータの単一コピーから数千枚のショットを使用することで、二部量子フォン・ノイマンエンタングルメントエントロピー$SvN_A$を推定できることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8356448113586906
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We motivate the use of a ladder of Rydberg atoms as an analog simulator for a lattice gauge theory version of scalar electrodynamics also called the compact Abelian Higgs model. We demonstrate that by using a few thousand shots from a single copy of the ladder simulator it is possible to estimate the bipartite quantum von Neumann entanglement entropy $S^{vN}_A$. The estimation relies on an optimized filtration of the mutual information associated with the bitstrings obtained from public facilities of configurable Rydberg arrays named Aquila. We discuss the limitations associated with finite sampling, sorting fidelity, adiabatic preparation, ramp-down of the Rabi frequency before measurement, and readout errors. We use cumulative probability distribution to compare Aquila results with high accuracy density matrix renormalization group (DMRG) or exact results. The state preparation appears to be the main source of error. We discuss the large volume behavior of the cumulative probability distribution and show examples where for a finite number of shots, there appears to be some large enough size for which any given state is seen at most once with high probability. We show that the results presented can be extended to multipartite entanglement. We briefly discuss the cost of the calculations for large square arrays in the context of obtaining quantum advantage in the near future.
- Abstract（参考訳）: 我々は、コンパクトアベリア・ヒッグスモデル(英語版)とも呼ばれるスカラー電磁力学の格子ゲージ理論バージョンに対するアナログシミュレータとして、ライドバーグ原子のはしごの使用を動機付けている。
はしごシミュレータの単一コピーから数千枚のショットを使用することで、二部量子フォン・ノイマンエンタングルメントエントロピー$S^{vN}_A$を推定できることを示した。
この推定は、アキラ (Aquila) という構成可能なライドバーグアレイの公共施設から得られるビットストリングに関連する相互情報の最適化されたフィルタリングに依存する。
本稿では, 有限サンプリング, ソート忠実度, 断熱処理, 測定前のRabi周波数の増幅, 読み出し誤差に関連する限界について検討する。
累積確率分布を用いて、Aquilaの結果を高精度密度行列再正規化群(DMRG)または正確な結果と比較する。
状態の準備がエラーの主な原因であるようだ。
累積確率分布の大きな体積挙動を議論し、有限個のショットに対して、任意の状態が最大1回高い確率で見るのに十分な大きさが存在することを示す。
結果が多部交絡に拡張可能であることを示す。
近い将来、量子優位性を得るという文脈において、大きな正方形アレイの計算コストについて簡単に論じる。
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