論文の概要: String dynamics of a (2+1)D U(1) quantum link model on a digital quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.19601v1
• Date: Wed, 17 Jun 2026 21:11:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-19 18:23:39.543901
• Title: String dynamics of a (2+1)D U(1) quantum link model on a digital quantum computer
• Title（参考訳）: デジタル量子コンピュータ上の(2+1)D U(1)量子リンクモデルの文字列ダイナミクス
• Authors: Anthony Gandon, Alessandro Mariani, Debasish Banerjee, Emilie Huffman, Gurtej Kanwar, Francesco Tacchino, Uwe-Jens Wiese, Ivano Tavernelli,
• Abstract要約: (2+1)D U(1) 純ゲージ理論は、非零弦張力の弦を持つ閉相に常に存在する。 このことは、量子コンピューティング手法において、凝縮ゲージ理論の弦動力学を研究するために有用な試験場となる。 量子コンピュータ上に最小のU(1)量子リンクモデルを実装する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.97022940990016
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: The (2+1)D U(1) pure gauge theory always exists in the confining phase, with strings of non-zero string tension giving a characteristic linear potential between static charges. This makes it a useful testing ground for quantum computing methods designed to study string dynamics of confining gauge theories. Here we implement a minimal U(1) quantum link model on a quantum computer with qubit degrees of freedom representing the dual height variables of the model. This facilitates an efficient realization of plaquette interactions and enables effective calculations of real-time dynamics that are inaccessible to traditional quantum Monte Carlo. A specifically tailored lattice geometry is chosen to match the heavy-hexagonal geometry of the IBM quantum hardware used here, minimizing non-adjacent qubit interactions. By performing quantum quenches from a simple initial string state, we probe the transverse quantum fluctuations of the string before it thermalizes. Our experimental results from digital quantum simulations, with up to 112 qubits, show good agreement with reference tensor-network calculations at short times and with thermal averages at long times. Near the phase transition, the quench dynamics exhibit large fluctuations of the initial string that extend across both spatial dimensions of the lattice. Nonetheless, our error-mitigated estimators from the quantum hardware also give accurate predictions in that regime, with noise-induced violations of local gauge symmetries comparable to finite-bond-dimension tensor-network results.
• Abstract（参考訳）: 2+1)D U(1) 純ゲージ理論は、固定相には常に存在し、弦張力の弦が静的電荷の間に特徴的な線形ポテンシャルを与える。 このことは、量子コンピューティング手法において、凝縮ゲージ理論の弦動力学を研究するために有用な試験場となる。 ここでは、量子コンピュータ上の最小U(1)量子リンクモデルを実装する。 これにより、プラケット相互作用の効率的な実現が容易となり、従来の量子モンテカルロに到達できないリアルタイム力学の効率的な計算が可能となる。 ここで使用されるIBM量子ハードウェアの重六角形幾何と一致するように特別に調整された格子幾何学が選択され、非隣接量子ビット相互作用を最小化する。 単純な初期弦状態から量子クエンチを実行することで、弦の逆量子ゆらぎを熱化する前に探る。 最大112量子ビットのディジタル量子シミュレーションによる実験結果は、参照テンソル-ネットワーク計算を短時間で、熱平均を長時間で、よく一致したことを示す。 相転移の近傍では、クエンチ力学は格子の両空間次元にまたがる初期弦の大きな揺らぎを示す。 それでも、量子ハードウェアの誤差緩和型推定器は、有限結合次元テンソルネットワーク結果に匹敵する局所ゲージ対称性のノイズによる違反を伴って、その状態の正確な予測を与える。

関連論文リスト

• Magic and entanglement in 1+1-dimensional SU(2) lattice gauge theory [37.724232080494424]
  絡み合いと非安定化性(マジック)は古典的な記述から2つの異なる量子系の離脱を定量化する。 1+1)次元のSU(2)格子ゲージ理論の基底状態のエンタングルメントエントロピーと安定化器レニイエントロピーを計算する。 g_star$で示されるクロスオーバーは、地上状態がより魔力に富んだ状態から、より魔力の少ない状態へと遷移するものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-06-08T18:00:00Z)
• Observation of Robust and Coherent Non-Abelian Hadron Dynamics on Noisy Quantum Processors [0.0]
  本研究では、156量子ビットIBM超伝導プロセッサを用いた1+1$次元SU(2)格子ゲージ理論におけるハドロン力学の量子シミュレーションを報告する。 抑止子音の持続円錐伝播と早期の呼吸モードを示す内振動の観察に成功した。 その結果、短期量子ハードウェア上で非アベリア力学をシミュレートするためのスケーラブルな経路が確立された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-20T09:09:55Z)
• Real-Time Dynamics in a (2+1)-D Gauge Theory: The Stringy Nature on a Superconducting Quantum Simulator [32.73124984242397]
  我々は、(2+1)次元ゲージ理論のディジタル量子シミュレーションにおいて、動的物質を用いた動きの弦モードを探索する。 我々は,大規模なリアルタイム力学を予測するために,ベース更新とガレルキン法を用いて広範囲なテンソルネットワークシミュレーションを行った。 この研究は超伝導量子シミュレーションを通じて非摂動ゲージ力学を探索するためのマイルストーンを確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-10T18:01:27Z)
• Analysis of the confinement string in (2 + 1)-dimensional Quantum Electrodynamics with a trapped-ion quantum computer [0.0]
  フェルミオン性物質を含む量子電磁力学の(2+1)次元格子離散化を考える。 対称性保存および資源効率の変動量子回路を用いて理論の基礎状態を作成する。 我々は、量子量子H1-1トラップイオンデバイスとエミュレータの量子実験の結果、量子ビット間の完全な接続が古典的なノイズレスシミュレーションと一致することを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-11-08T15:18:21Z)
• Probing finite-temperature observables in quantum simulators of spin systems with short-time dynamics [62.997667081978825]
  ジャジンスキー等式から動機付けられたアルゴリズムを用いて, 有限温度可観測体がどのように得られるかを示す。 長範囲の逆場イジングモデルにおける有限温度相転移は、捕捉されたイオン量子シミュレータで特徴づけられることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-06-03T18:00:02Z)
• Quantum algorithms for grid-based variational time evolution [36.136619420474766]
  本稿では,第1量子化における量子力学の実行のための変分量子アルゴリズムを提案する。 シミュレーションでは,従来観測されていた変動時間伝播手法の数値不安定性を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-04T19:00:45Z)
• Lattice gauge theory and dynamical quantum phase transitions using noisy intermediate scale quantum devices [0.0]
  本研究では, (1+1)D U(1)量子リンクモデルの時間的変動について検討した。 このシステムでは、考慮された全てのシステムサイズに対して、動的量子相転移が実行される。 U(1)量子リンクモデルの汎用実装のための超伝導回路のクラスを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-08-20T14:07:23Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。