論文の概要: Role of Plaquette Term in Genuine $2+1$D String Dynamics on Quantum Simulators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.05736v1
- Date: Thu, 07 Aug 2025 18:00:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-11 20:39:05.965263
- Title: Role of Plaquette Term in Genuine $2+1$D String Dynamics on Quantum Simulators
- Title（参考訳）: 量子シミュレータにおける2+1ドル弦動力学におけるプラケット項の役割
- Authors: Yizhuo Tian, N. S. Srivatsa, Kaidi Xu, Jesse J. Osborne, Umberto Borla, Jad C. Halimeh,
- Abstract要約: 拘束状態の深い2+1$D文字列の力学において,小冊子という用語が重要な役割を担っていることを示す。
我々の発見は、将来の2+1ドルLGTの量子シミュレーション実験の明確なガイドとなる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.045226778588384
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: With the advent of quantum simulators of $2+1$D lattice gauge theories (LGTs), a fundamental open question is under what circumstances the observed physics is genuinely $2+1$D rather than effectively $1+1$D. Here, we address this question in the ongoing strong effort to quantum-simulate string dynamics in $2+1$D LGTs on state-of-the-art quantum hardware. Through tensor network simulations and analytic derivations, we show that the plaquette term, which represents a magnetic field and only emerges in $d>1$ spatial dimensions, plays a crucial role in \textit{genuine} $2+1$D string dynamics deep in the confined regime. In its absence and for minimal-length (Manhattan-distance) strings, we demonstrate how string breaking, although on a lattice in $d=2$ spatial dimensions, can be effectively mapped to a $1+1$D dynamical process independently of lattice geometry. Our findings not only answer the question of what qualifies as genuine $2+1$D string dynamics, but also serve as a clear guide for future quantum simulation experiments of $2+1$D LGTs.
- Abstract（参考訳）: 2+1$D格子ゲージ理論(LGTs)の量子シミュレータの出現により、観測された物理が事実上1+1$Dではなく2+1$Dである状況がどのような状況にあるのかという根本的な疑問が解決される。
ここでは、現在進行中の量子ハードウェア上での2+1ドルLGTの弦力学を量子シミュレーションする努力の中で、この問題に対処する。
テンソルネットワークシミュレーションと解析的導出により、磁束項は磁場を表現し、空間次元$d>1$でしか現れないが、閉じ込められた状態において2+1$Dの弦力学において重要な役割を果たすことを示した。
最小長(マンハッタン距離)の弦が存在しない場合、$d=2$空間次元の格子上では、格子幾何学とは無関係に1+1$Dの動的過程に効果的に写像できる。
我々の発見は、真に2+1$Dの弦力学に該当する問題に答えるだけでなく、2+1$DのLGTの将来の量子シミュレーション実験の明確なガイドとして役立ちます。
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