論文の概要: U(1) lattice gauge theory and string roughening on a triangular Rydberg array

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.06123v1
• Date: Thu, 05 Feb 2026 19:00:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-09 22:18:26.063397
• Title: U(1) lattice gauge theory and string roughening on a triangular Rydberg array
• Title（参考訳）: 三角Rydbergアレイ上のU(1)格子ゲージ理論と弦粗化
• Authors: Lisa Bombieri, Torsten V. Zache, Hannes Pichler, Daniel González-Cuadra,
• Abstract要約: 我々は、Rydberg量子シミュレーターにおいて、文字列の粗化が自然に現れることを示す。 我々の結果は、強い揺らぎが弦の破れ力学にどのように影響するかの詳細な研究への扉を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Lattice gauge theories (LGTs) describe fundamental interactions in particle physics. A central phenomenon in these theories is confinement, which binds quarks and antiquarks into hadrons through the formation of string-like flux tubes of gauge fields. Simulating confinement dynamics is a challenging task, but recent advances in quantum simulation are enabling the exploration of LGTs in regimes beyond the reach of classical computation. For analog devices, a major difficulty is the realization of strong plaquette interactions, which generate string fluctuations that can drive a roughening transition. Understanding string roughening -- where strong transversal functions lead to an effective restoration of translational symmetry at long distances -- is of central importance in the study of confinement. In this work, we show that string roughening emerges naturally in an analog Rydberg quantum simulator. We first map a triangular Rydberg array onto a (2+1)D U(1) LGT where plaquette terms appear as first-order processes. We study flux strings connecting static charges and demonstrate that, near a deconfined quantum critical point, the string exhibits logarithmic growth of its transverse width as the separation between charges increases, along with the universal Lüscher correction to the confining potential -- both signatures of string roughening. Finally, we investigate the real-time dynamics of an initially rigid string, observing large fluctuations after quenching into the roughening regime, as well as string breaking via particle-pair creation. Our results indicate that rough strings can be realized in experimentally accessible quantum simulators, opening the door to detailed studies of how strong fluctuations influence string-breaking dynamics.
• Abstract（参考訳）: 格子ゲージ理論(LGT)は素粒子物理学における基本的な相互作用を記述している。 これらの理論の中心的な現象は閉じ込めであり、ゲージ場の弦状のフラックス管の形成を通じてクォークや古クォークをハドロンに結合する。 閉じ込め力学のシミュレーションは難しい課題であるが、近年の量子シミュレーションの進歩により、古典的な計算の範囲を超えたレシエーションにおけるLGTの探索が可能になっている。 アナログデバイスの場合、大きな困難は強いプラケット相互作用の実現であり、これにより弦の揺らぎが生じ、粗い遷移を引き起こす。 強い横断関数が長距離での翻訳対称性の効果的な復元につながるような弦の荒れを理解することは、閉じ込めの研究において中心的な重要性である。 本研究では,アナログRydberg量子シミュレータにおいて,文字列の粗化が自然に現れることを示す。 まず、三角形の Rydberg 配列を (2+1)D U(1) LGT にマッピングする。 静的電荷を接続するフラックス弦について検討し、量子臨界点近くでは、電荷の分離が増加するにつれて、弦は横幅の対数的成長を示すことを示し、また、共役ポテンシャルへの普遍的なリュッシャー補正 (Lüscher correct to the confining potential -- both signatures of string roughening) も示している。 最後に, 初期剛体弦の動的特性について検討し, 粗化状態への加熱後の大きな揺らぎを観測し, 粒子対生成による弦の破壊について検討した。 以上の結果から,実験的な量子シミュレータでは粗い弦が実現可能であることが示唆され,強い揺らぎが弦破れ力学にどのように影響するかの詳細な研究への扉が開けられた。

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