論文の概要: String Breaking and Glueball Dynamics in $2+1$D Quantum Link Electrodynamics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.16166v1
• Date: Thu, 22 Jan 2026 18:11:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-23 21:37:20.688167
• Title: String Breaking and Glueball Dynamics in $2+1$D Quantum Link Electrodynamics
• Title（参考訳）: 2+1D量子リンク電磁力学におけるストリングブレーキングとグルーボールダイナミクス
• Authors: Jiahao Cao, Rohan Joshi, Yizhuo Tian, N. S. Srivatsa, Jad C. Halimeh,
• Abstract要約: 本稿では, 2+1$D量子電磁力学の量子リンク定式化におけるフラックス弦の挙動について検討する。 実数2+1ドルの実時間弦の破れとグルーボールのような束縛状態の形成を示し、後者はスピン=$frac12$の定式化では不可能である。 我々の発見は、量子場理論の限界に向けてのフラックス弦の量子シミュレーションの基礎となった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.6787761979155693
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: At the heart of quark confinement and hadronization, the physics of flux strings has recently become a focal point in the field of quantum simulation of high-energy physics (HEP). Despite considerable progress, a detailed understanding of the behavior of flux strings in quantum simulation-relevant lattice formulations of gauge theories has remained limited to the lowest truncations of the gauge field, which are severely limited in their ability to draw conclusions about the quantum field theory limit. Here, we employ tensor network simulations to investigate the behavior of flux strings in a quantum link formulation of $2+1$D quantum electrodynamics (QED) with a spin-$1$ representation of the gauge field. We first map out the ground-state phase diagram of this model in the presence of two spatially separated static charges, revealing distinct microscopic processes responsible for string breaking, including a two-stage breaking mechanism not possible in the spin-$\frac{1}{2}$ formulation. Starting in different initial product state string configurations, we then explore far-from-equilibrium quench dynamics across various parameter regimes, demonstrating genuine $2+1$D real-time string breaking and glueball-like bound state formation, with the latter not possible in the spin-$\frac{1}{2}$ formulation. In and out of equilibrium, we consider different values and placements of the static charges. Finally, we provide efficient qudit circuits for a quantum simulation experiment in which our results can be observed in state-of-the-art ion-trap setups. Our findings lay the groundwork for quantum simulations of flux strings towards the quantum field theory limit.
• Abstract（参考訳）: クォーク閉じ込めとハドロン化の中心において、フラックス弦の物理学は近年、高エネルギー物理学(HEP)の量子シミュレーションの分野における焦点となっている。 かなりの進歩にもかかわらず、ゲージ理論の量子シミュレーション関連格子定式化におけるフラックス弦の挙動の詳細な理解は、ゲージ場の最低トランケーションに限られており、量子場理論の極限に関する結論を引き出す能力は著しく制限されている。 ここではテンソルネットワークシミュレーションを用いて、ゲージ場のスピン-$1$表現による2+1$D量子電磁力学(QED)の量子リンク定式化におけるフラックス弦の挙動を解析する。 まず、このモデルの基底状態の位相図を2つの空間的に分離された静電荷の存在下でマッピングし、スピン=$\frac{1}{2}$の定式化では不可能な2段階の破壊機構を含む、弦破れの原因となる異なる微視的過程を明らかにする。 異なる初期積状態文字列構成から始め、様々なパラメーター状態における遠方平衡クエンチのダイナミクスを探求し、真に2+1$Dのリアルタイム文字列の破れとグルーボールのような境界状態の形成を示し、後者はスピン=$$\frac{1}{2}$の定式化では不可能である。 平衡から外れた場合、静的電荷の値と配置が異なる。 最後に、量子シミュレーション実験のための効率的なキュート回路を提供し、その結果を最先端のイオントラップ装置で観測することができる。 我々の発見は、量子場理論の限界に向けてのフラックス弦の量子シミュレーションの基礎となった。

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