通过状态依赖跃迁实现阿贝尔格点规范理论的量子模拟

我们开发了一种适用于模拟诸如量子电动力学等 $U(1)$ 阿贝尔规范理论的量子模拟器架构。我们的方法依赖于通过位于势垒处的中性或带电杂质粒子的内部量子态来控制粒子穿过势垒的跃迁。该方案在实验上是可行的，因为相关跃迁不需要对同种和异种粒子间的相互作用进行精细调节。我们在双势阱势中研究了该方案的适用性，这是模拟器的基本构建模块，研究在单粒子水平和多体平均场水平下进行。此外，我们评估了该方案在不同粒子相互作用和捕获条件下的性能，特别是对于原子-离子系统，在存在微运动的情况下的性能。