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阿贝尔格点规范理论的基于测量的量子模拟

高能物理 - 格点 2024-01-22 v1

摘要

格点规范理论的数字量子模拟有望成为量子计算机的一项主要应用。基于测量的量子计算是标准基于线路方法的一个被广泛研究的竞争者。我们提出了一种基于测量的方案,用于在一般维度下执行阿贝尔格点规范理论的量子模拟。该方案使用了一种为规范理论模拟量身定制的纠缠资源态,反映了被模拟理论的时空结构。根据先前测量结果自适应调整基的顺序单量子比特测量,在边界上诱导了规范理论的确定性哈密顿量量子模拟。我们将 2+12+1 维的 Z2\mathbb{Z}_2 格点规范理论作为主要示例,在三维簇态上进行模拟。然后,我们将该模拟方案推广到涉及高形式阿贝尔规范场的 Wegner 格点模型。该资源态相对于与被模拟规范理论的对称性相关的广义全局对称性,具有对称性保护的拓扑序。我们还提出了一种利用双量子比特测量和后选择来模拟虚时演化的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.10259,
  title  = {Measurement-based quantum simulation of Abelian lattice gauge theories},
  author = {Hiroki Sukeno and Takuya Okuda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.10259},
  year   = {2024}
}

备注

7 pages, 2 figures. Proceedings of the 40th International Symposium on Lattice Field Theory (Lattice 2023), Fermilab