論文の概要: An effective field theory approach to the sign problem in BFSS

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.18396v1
• Date: Tue, 16 Jun 2026 18:38:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-25 09:35:14.157062
• Title: An effective field theory approach to the sign problem in BFSS
• Title（参考訳）: BFSSにおける符号問題に対する有効場の理論的アプローチ
• Authors: Gauri Batra, Henry W. Lin, Haifeng Tang,
• Abstract要約: 符号問題は、フェルミオンで量子理論をシミュレートする悪名高い障害である。 本稿では,手話問題の解析に有効な場の理論手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.645196661054438
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The sign problem is a notorious obstacle for classically simulating quantum theories with fermions. We propose an effective field theory method for analyzing the sign problem. At high temperatures, a $d$+1 dimensional field theory reduces to a bosonic $d$-dimensional theory; the phase of the Pfaffian in the higher dimensional theory is encoded in an operator in the lower dimensional theory. We apply this framework to the D0-brane/BFSS matrix quantum mechanics, where the phase becomes an operator in a bosonic multi-matrix integral. Our results show that the continuum theory has a sign problem that persists in the large-$N$ 't Hooft regime. However, detecting the sign problem involves going to 10-loop order in the high-temperature expansion. This delayed onset follows from the fact that the Pfaffian phase transforms as an $O(9)$ pseudoscalar. Furthermore, the relevant diagrams give a numerically small prefactor. Consequently, ignoring the sign problem leads to a relatively small fractional error in thermodynamic quantities for temperatures $T \gtrsim λ^{1/3}$. However, at stronger coupling in the 't Hooft regime, the sign problem may become more severe. Finally, we initiate the application of this framework to higher-dimensional maximally supersymmetric Yang-Mills theories.
• Abstract（参考訳）: 符号問題は、古典的にフェルミオンで量子理論をシミュレートする悪名高い障害である。 本稿では,手話問題の解析に有効な場の理論手法を提案する。 高温では、$d$+1次元場の理論はボゾン$d$次元理論に還元され、高次元理論におけるファフィアンの位相は下次元理論の作用素で符号化される。 この枠組みをD0-ブレーン/BFSS行列量子力学に適用し、そこで位相がボソニック多重行列積分の演算子となる。 この結果から, 連続体理論は, 大規模$N$ 't Hooft 体制において持続する符号問題を持つことが示された。 しかし,信号検出には高温膨張時の10ループオーダーが伴う。 この遅延は、ファフィアン位相が$O(9)$擬スカラーとして変換されるという事実に従う。 さらに、関連するダイアグラムは数値的に小さなプレファクタを与える。 その結果、符号問題を無視すると、温度$T \gtrsim λ^{1/3}$に対する熱力学量の比較的小さな分数誤差が生じる。 しかし、't Hooft'体制の強い結合では、符号問題はより深刻になるかもしれない。 最後に、この枠組みを高次元の極大超対称ヤン・ミルズ理論に適用する。

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