一维量子色动力学量子模拟的制备：(II) 单重子实时 $\beta$ 衰变
量子物理
2023-04-12 v3 高能物理 - 格点
高能物理 - 唯象学
核理论
摘要
提出了一个在一维空间中的两味格点理论里进行强子与原子核实时弱衰变的量子模拟框架。通过 Jordan-Wigner 变换映射到自旋算符后，标准模型的一代被发现每个空间格点需要 16 个量子比特。动力学中包含了量子色动力学和味改变弱相互作用，后者通过四费米子有效算符实现。我们开发了在该格点理论中执行时间演化的量子线路，并在 Quantinuum 的 H1-1 20 量子比特囚禁离子系统上运行，以模拟一个格点上的单重子 衰变。这些模拟包含初态制备，并分别进行了一个和两个 Trotter 时间步。我们讨论了此类格点理论潜在的内在纠错性质，并给出了模拟由中微子 Majorana 质量项诱导的原子核 衰变所需的主导格点哈密顿量。
引用
@article{arxiv.2209.10781,
title = {Preparations for Quantum Simulations of Quantum Chromodynamics in 1+1 Dimensions: (II) Single-Baryon $\beta$-Decay in Real Time},
author = {Roland C. Farrell and Ivan A. Chernyshev and Sarah J. M. Powell and Nikita A. Zemlevskiy and Marc Illa and Martin J. Savage},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.10781},
year = {2023}
}
备注
27 pages, 11 figures. Typo fixed in v3