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基于测量的阿贝尔格点规范理论量子模拟

量子物理 2023-05-24 v1 强关联电子 高能物理 - 格点 高能物理 - 理论

摘要

格点规范理论的数值模拟是高能物理中不可或缺的工具,而其量子模拟有望成为未来量子计算机的重要应用。本工作中,对于dd时空维的阿贝尔格点规范理论,我们定义了一种反映该规范理论时空结构的纠缠资源态(广义团簇态)。我们表明,根据先前测量结果自适应调整基矢的序贯单量子比特测量,可在边界上诱导出该规范理论的确定性哈密顿量量子模拟。我们的构造包含以三维团簇态模拟(2+1)(2+1)维阿贝尔格点规范理论作为示例,并推广至涉及高阶阿贝尔规范场的Wegner格点模型M(d,n)M_{(d,n)}的模拟。我们证明了广义团簇态相对于广义全局对称性具有对称保护拓扑序,这些对称性与边界上被模拟规范理论的对称性相关。我们的步骤可推广至费米资源态上Kitaev Majorana链的模拟。我们还研究了基于双量子比特测量与后选择的虚时间量子模拟,以及一种经典-量子对应:模型M(d,n)M_{(d,n)}的统计配分函数可写为双量子比特测量基矢乘积与广义团簇态波函数的重叠。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.10908,
  title  = {Measurement-based quantum simulation of Abelian lattice gauge theories},
  author = {Hiroki Sukeno and Takuya Okuda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.10908},
  year   = {2023}
}

备注

38 pages, 10 figures