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平衡からかけ離れた量子リンクモデルで場の量子論の限界を達成する

ジャド・C・ハリメ1、マールテン・ヴァン・ダム2、トルステン・V・ザッヘ3,4、デバシッシュ・バネルジー5、フィリップ・ハウク1

1INO-CNR BEC センターおよびトレント大学物理学科、Sommarive 14 経由、I-38123 トレント、イタリア
2ゲント大学物理天文学部、Krijgslaan 281、9000 ゲント、ベルギー
3量子物理学センター、インスブルック大学、6020 インスブルック、オーストリア
4オーストリア科学アカデミー量子光学および量子情報研究所、6020 インスブルック、オーストリア
5理論部門、サハ核物理研究所、HBNI、1/AF ビダン ナガル、コルカタ 700064、インド

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抽象

量子合成物質のセットアップにおけるゲージ理論の実現は、量子情報および科学技術における潜在的なアプリケーションとともに、凝縮物質および高エネルギー物理学における顕著なエキゾチックな現象を調査する可能性を開きます。 そのような実現を達成するための印象的な進行中の努力に照らして、格子ゲージ理論の量子リンクモデルの正則化に関する基本的な問題は、ゲージ理論の場の量子論の限界をどれだけ忠実に捉えるかです。 最近の作品 [79] は、解析的導出、正確な対角化、および無限行列積状態計算を通じて、$1+1$D $mathrm{U}(1)$ 量子リンク モデルの低エネルギー物理学が、すでに小さなリンクで場の量子論の限界に近づくことを示しました。スピンの長さ $S$。 ここで、この極限へのアプローチが、格子ゲージ理論の平衡からかけ離れたクエンチ ダイナミクスにも役立つことを示します。これは、ロシュミットの戻り率と無限行列積状態でのキラル凝縮の数値シミュレーションによって実証されています。熱力学的限界に直接。 半整数リンク スピン長と整数リンク スピン長の間で明確な挙動を示す平衡状態での調査結果と同様に、強い電気領域における半整数スピン量子リンク モデルと整数スピン量子リンク モデルの間で、ロシュミットの戻り率に現れる臨界が根本的に異なることがわかります。 -フィールド結合。 私たちの結果は、量子リンク格子ゲージ理論の最先端の有限サイズの極低温原子および NISQ デバイスの実装が、平衡から遠く離れた領域でも、場の量子理論の限界をシミュレートする真の可能性を秘めていることをさらに確認しています。

格子ゲージ理論の量子シミュレーションは、LHC などの専用の高エネルギー セットアップを補完する素粒子物理学のプローブを提供します。 実験の実現可能性のために、量子電気力学 (QED) で無限次元であるゲージと電場は、spin-$S$ 演算子で表されます。 この QED の量子リンク モデル (QLM) の定式化は、$S$ の値が小さい現在のコールド アトム プラットフォームでの実装に適しています。 重要な問題は、これらのスピン $S$ QLM が QED 極限 $Stoinfty$ の物理をどの程度うまく捉えているかということです。 広範な一様行列積の状態と正確な対角化計算を使用して、スピン $S$ QLM で関心のあるローカルおよびグローバルな観測量の平衡からかけ離れたクエンチ ダイナミクスが、$S$ の小さな値ですでに QED 限界に急速に近づくことを示します。 これは、最先端の量子シミュレーション プラットフォームが、現在達成できる $S$ の小さな値で、QED に関連する平衡からかけ離れた現象を適切に調査できることを示しています。

►BibTeXデータ

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上記の引用は SAO / NASA ADS (最後に正常に更新された2022-12-20 03:48:12)。 すべての出版社が適切で完全な引用データを提供するわけではないため、リストは不完全な場合があります。

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