(2+1)维规范理论中的实时动力学：在超导量子模拟器上的字符串本质

理解规范理论中的束缚机制以及有效字符串类描述规范通量管的普适性 remains 是现代物理学的根本挑战。我们通过使用最多 144 个量子比特的超导量子处理器进行数字量子模拟来探索具有动力学物质的 string 模态。该模拟将硬件能力推向极限，量子电路深度可达 192 个两比特层。我们通过优化嵌入到重型六边形超导量子比特架构中实现 $Z_2$-Higgs 模型($Z_2$HM)，将物质和规范场直接映射到顶点和链路超导量子比特上。利用局部规范对称性，我们实施了综合的 error 抑制、mitigation 和 correction 策略，以实现对连接动力学电荷的 electric strings 的实时观察和操控。我们的结果解析了纵向振荡和横向弯曲的动力学层级，这些是形成原子和介子旋转谱系的前兆。我们进一步探索了多-string 过程，观察到 strings 的碎片化和重组。该实验设计支持每个电路 30 万次测量，每个时间步 60 万次，实现高保真度统计。我们利用广泛的张量网络模拟，使用基数更新和 Galerkin 方法预测大规模实时动力学，验证我们的 error-aware 协议。该工作为通过超导量子模拟探索非扰动规范动力学树立了里程碑，并阐明了束缚 strings 的实时行为。