使用数字量子模拟器观察 Floquet 系统中的非弹性介子散射

晶格规范理论提供了一种非微扰框架，用于理解约束和强子物理，但其实时动力学对经典计算而言仍具有挑战性。然而，量子模拟器为探索超越经典能力的此类动力学提供了前景。本文使用超导量子处理器实验调查介子散射。通过采用数字协议，我们实现了一个等价于一维 Floquet $\mathbb{Z}_2$ 晶格规范理论的 Floquet 自旋链。我们观察到单个 kink 的布洛赫振荡以及相邻 kink 之间的强绑定，标志着约束和在该 Floquet 系统中形成稳定介子。通过全系统联合读出，我们通过介子population按字符串长度解析介子，从而识别介子散射通道。我们的结果揭示了长字符串介子向多个短字符串介子的碎片化，这也是字符串断裂的实验标志。此外，我们直接观察到非弹性介子散射，两个短字符串介子可以合并成更长的介子。我们的结果为在数字量子模拟器上研究相互作用规范粒子和复合激发态铺平了道路。