量子计算机上的矩阵大爆炸
量子物理
2022-12-02 v1 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
M 理论是一门神秘的理论，试图在少一维空间中统一不同的弦理论。被研究最多的例子是十一维的，但其他维度也曾被考虑。非临界 M 理论试图统一不同的非临界弦理论。从计算的角度看，非临界 M 理论应比十一维 M 理论更易模拟，因为它们具有更少的场。非临界 M 理论的简洁性延续到量子计算，我们表明该量子模拟比临界 M 理论需要更少的量子比特和泡利项。作为一个量子计算示例，我们研究了三维非临界 M 理论矩阵模型在有限差分和振子基下基态能量的量子计算，并使用变分量子本征求解器（VQE）算法比较了不同基的精度、量子比特数和泡利项数。我们利用演化哈密顿量（EOH）量子算法和 Trotter 近似，在量子计算机上研究了具有被称为“矩阵大爆炸”的时空奇点的非临界 M 理论解，并比较了量子计算可获得的精度与结果。最后，我们考虑了三维 M 理论矩阵模型的 BRST 量子化，并通过研究 BRST 拉普拉斯算子使用 VQE 算法计算 BRST 不变态。
引用
@article{arxiv.2212.00260,
title = {A Matrix Big Bang on a Quantum Computer},
author = {Viti Chandra and Yuan Feng and Michael McGuigan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.00260},
year = {2022}
}