論文の概要: Tightening energy-based boson truncation bound using Monte Carlo-assisted methods

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.24896v1
• Date: Mon, 27 Apr 2026 18:22:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-29 16:49:17.549893
• Title: Tightening energy-based boson truncation bound using Monte Carlo-assisted methods
• Title（参考訳）: モンテカルロ法による高次エネルギーベースボソントランカチオン結合
• Authors: Jinghong Yang, Christopher F. Kane, Shabnam Jabeen,
• Abstract要約: 本稿では,2つの相補的な進歩を通じてエネルギーベースのボソントランケーションを著しく強化する新しい手法を提案する。 この手法を (1+1) 次元スカラー場理論と (2+1) 次元U(1)ゲージ理論で実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum simulation offers a promising framework for quantum field theory calculations. Obtaining reliable results, however, requires careful characterization of systematic uncertainties. One important source is the boson truncation error, which arises from representing infinite-dimensional local Hilbert spaces with finite-dimensional ones. Previous studies have examined this problem from several perspectives. In particular, Jordan, Lee, and Prekill (arXiv:1111.3633) derived an energy-based bound applicable to generic low-energy states across a broad class of field theories. However, this approach often yields overly conservative bounds, especially at large volumes. In this work, we introduce a new methodology that significantly tightens the energy-based boson truncation bound through two complementary advances: an improved analytic derivation and a Monte Carlo-based numerical procedure. We demonstrate the method in (1+1)-dimensional scalar field theory and (2+1)-dimensional U(1) gauge theory in the dual formalism. Our approach substantially mitigates the volume dependence of the required truncation cutoff, achieving reductions nearly proportional to the volume in some cases and to the square root of the volume in others.
• Abstract（参考訳）: 量子シミュレーションは、量子場理論計算のための有望なフレームワークを提供する。 しかし、信頼できる結果を得るには、体系的な不確実性の注意を要する。 重要な情報源の1つはボソン・トランケーション誤差(英語版)であり、これは有限次元のヒルベルト空間を有限次元で表すことから生じる。 これまでの研究では、この問題をいくつかの観点から検討している。 特に、ヨルダン、リー、プレキル(arXiv:1111.3633)は、広い分野の理論のクラスにわたって、一般的な低エネルギー状態に適用可能なエネルギーベースの境界を導出した。 しかし、このアプローチは、特に大容量において、過度に保守的な境界をもたらすことが多い。 本研究では, 改良された解析的導出法とモンテカルロ法に基づく数値計算法という2つの相補的な進歩を通じて, エネルギーベースのボソントランケーションを著しく強化する新しい手法を提案する。 この手法を (1+1) 次元スカラー場理論と (2+1) 次元U(1)ゲージ理論で実証する。 提案手法は,所要の切り離しの体積依存性を著しく軽減し,ある場合には体積にほぼ比例し,他の場合には体積の平方根に還元する。

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