論文の概要: Repulsively Bound Hadrons in a $\mathbb{Z}_2$ Lattice Gauge Theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.23618v1
• Date: Tue, 21 Oct 2025 18:00:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-29 15:35:36.220063
• Title: Repulsively Bound Hadrons in a $\mathbb{Z}_2$ Lattice Gauge Theory
• Title（参考訳）: $\mathbb{Z}_2=格子ゲージ理論における反発的境界ハドロン
• Authors: Sayak Guha Roy, Vaibhav Sharma, Kaidi Xu, Umberto Borla, Jad C. Halimeh, Kaden R. A. Hazzard,
• Abstract要約: 共振対生成項は、2つの中間子の安定ハドロン結合状態を形成する追加の反発結合機構をもたらすことを示す。 高エネルギー状態では、ハドロンは連続体に非共鳴的に結合することで安定化される。 我々の発見は、超伝導量子ビットから閉じ込められたイオンまで、現代の量子ハードウェアの実験的な観察に適している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.919248418949065
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: A paradigmatic model, the $\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theory exhibits confinement mediated by the gauge field that binds pairs of particles into mesons, drawing connections to quantum chromodynamics. In the absence of any additional attractive interactions between particles, mesons are not known to bind in this model. Here, we show that resonant pair-production terms give rise to an additional repulsive binding mechanism that forms a stable ``hadron'' bound state of two mesons. A high-energy state, the hadron is stabilized by being off-resonantly coupled to a continuum. We study the dynamical formation of this bound state starting from local excitations. We use matrix product state techniques based on the time-evolving block decimation algorithm to perform our numerical simulations and analyze the effect of model parameters on hadron formation. Furthermore, we derive an effective model that explains its formation. Our findings are amenable to experimental observation on modern quantum hardware from superconducting qubits to trapped ions.
• Abstract（参考訳）: パラダイムモデルである$\mathbb{Z}_2$格子ゲージ理論は、一対の粒子を中間子に結合するゲージ場によって媒介される閉じ込めを示し、量子色力学に接続する。 粒子間の追加の魅力的な相互作用がないため、中間子はこのモデルに結合することが分かっていない。 ここでは、共鳴対生成項が2つの中間子の安定な ` `hadron'' 境界状態を形成する追加の反発的結合機構をもたらすことを示す。 高エネルギー状態では、ハドロンは連続体に非共鳴的に結合することで安定化される。 局所励起から始まるこの境界状態の動的形成について検討する。 本研究では,時間進化ブロックデミメーションアルゴリズムに基づく行列積状態法を用いて数値シミュレーションを行い,ハドロン生成に及ぼすモデルパラメータの影響を解析する。 さらに,その形成を説明する効果的なモデルも導出する。 我々の発見は、超伝導量子ビットから閉じ込められたイオンまで、現代の量子ハードウェアの実験的な観察に適している。

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