作为量子化学的量子场论量子模拟
高能物理 - 理论
2020-12-04 v6 量子物理
摘要
共形截断是一种基于纯场论技术、无需引入格点正则化即可求解一般强耦合量子场论的强大数值方法。我们讨论借助近期与未来的量子算法，利用量子设备执行这些计算的可能加速。我们表明该构造与量子信息科学中广泛研究的量子化学里的量子模拟问题非常相似，且重整化群理论为共形截断模拟提供了场论解释。以二维量子色动力学（QCD）为例，我们在理论层面、经典试算或IBM量子模拟器上给出变分与数字量子模拟的多种显式计算，包括绝热态制备、变分量子本征求解器、虚时间演化与量子Lanczos算法。我们的工作表明量子计算不仅可帮助我们在格点近似下理解基础物理，亦可直接模拟粒子与核物理中广泛使用的量子场论方法，从而深化量子邱奇-图灵论题的表述。
引用
@article{arxiv.2004.13234,
title = {Quantum simulation of quantum field theories as quantum chemistry},
author = {Junyu Liu and Yuan Xin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.13234},
year = {2020}
}
备注
58 pages, many figures, some simulations. v2, v3, v4, v5, v6: small changes on errors and discussions of existing algorithms. Hamiltonians are generated using the code https://github.com/andrewliamfitz/LCT, associated with the paper arXiv:2005.13544