論文の概要: The Riemann Hypothesis Emerges in Dynamical Quantum Phase Transitions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.11199v1
- Date: Fri, 14 Nov 2025 11:56:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-17 22:42:18.567101
- Title: The Riemann Hypothesis Emerges in Dynamical Quantum Phase Transitions
- Title(参考訳): 動的量子相転移におけるリーマン仮説の創発
- Authors: ShiJie Wei, Yue Zhai, Quanfeng Lu, Wentao Yang, Pan Gao, Chao Wei, Junda Song, Franco Nori, Tao Xin, GuiLu Long,
- Abstract要約: ゼータ関数の非自明な零点と動的量子相転移との直接対応を確立する。
この対応により、RHは特定の温度でのDQPTの出現と見なすことができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.261856497564288
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The Riemann Hypothesis (RH), one of the most profound unsolved problems in mathematics, concerns the nontrivial zeros of the Riemann zeta function. Establishing connections between the RH and physical phenomena could offer new perspectives on its physical origin and verification. Here, we establish a direct correspondence between the nontrivial zeros of the zeta function and dynamical quantum phase transitions (DQPTs) in two realizable quantum systems, characterized by the averaged accumulated phase factor and the Loschmidt amplitude, respectively. This precise correspondence reveals that the RH can be viewed as the emergence of DQPTs at a specific temperature. We experimentally demonstrate this correspondence on a five-qubit spin-based system and further propose an universal quantum simulation framework for efficiently realizing both systems with polynomial resources, offering a quantum advantage for numerical verification of the RH. These findings uncover an intrinsic link between nonequilibrium critical dynamics and the RH, positioning quantum computing as a powerful platform for exploring one of mathematics' most enduring conjectures and beyond.
- Abstract(参考訳): 数学における最も深い未解決問題の1つであるリーマン仮説(RH)は、リーマンゼータ函数の非自明な零点に関するものである。
RHと物理現象の間の接続を確立することは、その物理的起源と検証に関する新たな視点を提供する可能性がある。
ここでは、ゼータ関数の非自明な零点と、2つの実現可能な量子系における動的量子相転移(DQPT)との直接対応を確立し、それぞれ平均累積位相係数とLoschmidt振幅を特徴とする。
この正確な対応により、RHは特定の温度でのDQPTの出現と見なすことができる。
我々はこの対応を5量子ビットのスピンベースシステム上で実験的に実証し、さらに多項式資源を用いて両方の系を効率的に実現するための普遍的な量子シミュレーションフレームワークを提案し、RHの数値的検証に量子的優位性を提供する。
これらの発見は、非平衡臨界力学とRHとの本質的な関係を明らかにし、量子コンピューティングを数学の最も永続的な予想の1つを探索するための強力なプラットフォームとして位置づけた。
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