論文の概要: Resonant false vacuum decay in two dimensions on a 4000-qubit quantum annealer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.25889v1
• Date: Wed, 24 Jun 2026 14:33:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-25 17:05:30.35991
• Title: Resonant false vacuum decay in two dimensions on a 4000-qubit quantum annealer
• Title（参考訳）: 4000キュービット量子アニール上での2次元における共鳴偽真空崩壊
• Abstract要約: 本研究は, 局所共鳴条件により, ドメイン成長が核形成を桁違いに上回り, 制御されることを示す。 4000量子ビット以上のプログラマブル量子アニールを用いて、2次元量子イジングモデルを実現する。 以上の結果から, 量子シミュレーションが非準安定力学にどのようにアクセスできるかが明らかとなった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1759008116536278
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: From cosmology to quantum matter, metastable states often decay through the nucleation and growth of competing domains, with false vacuum decay providing the paradigmatic example of this process. Here we demonstrate a distinct regime in which domain growth outpaces nucleation by orders of magnitude and is controlled by local resonance conditions. Using a programmable quantum annealer with more than 4000 qubits, we realize a two-dimensional quantum Ising model whose metastable spin-polarized state encodes a false vacuum. At a specific value of the longitudinal field, single-spin flips at the boundary of a seeded bubble become resonant, enabling kinetically constrained expansion. Combining experiment with tensor-network simulations and stochastic circuit modeling, we observe nearly ballistic growth of true-vacuum domains with sub-ballistic interface broadening, consistent with Kardar--Parisi--Zhang universality. Our results establish a growth-dominated regime of false vacuum decay and show how large-scale quantum simulation can access nonequilibrium metastable dynamics relevant to quantum field theory, cosmology, and strongly correlated matter.
• Abstract（参考訳）: 宇宙論から量子物質まで、準安定状態は、しばしば競合する領域の核形成と成長を通じて崩壊し、偽真空崩壊は、この過程のパラダイム的な例を提供する。 ここでは, 局所共鳴条件によって制御される, ドメイン成長が核形成を桁違いに上回る, 明確な状態を示す。 4000量子ビット以上のプログラム可能な量子アニールを用いて、準安定スピン偏極状態が偽真空を符号化する2次元量子イジングモデルを実現する。 縦方向フィールドの特定の値において、シードバブルの境界での単スピンフリップは共鳴となり、運動的に拘束された膨張を可能にする。 テンソルネットワークシミュレーションと確率回路モデリングを併用した実験により、カルダル-パリ-張普遍性と整合して、準ボール性を持つ真の真空領域のほぼ弾道的な成長を観察する。 以上の結果から, 量子場理論, 宇宙論, 強相関物質に係わる非平衡準安定力学に, 大規模量子シミュレーションがいかにアクセスできるかが明らかとなった。

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