面向量子计算机上格点规范理论的可扩展模拟
量子物理
2020-11-11 v1 统计力学
强关联电子
高能物理 - 格点
摘要
格点规范理论中实时动力学的模拟对经典计算尤为困难，因所需资源呈指数标度。另一方面，量子算法能以对自由度数量的多项式依赖潜在地执行相同计算。然而，对于任意维度格点规范理论的模拟，精确估计尤其具挑战性，其中除粒子场外规范场亦是动力学变量。此外，存在若干在格点上离散化粒子与规范场的选择，每种在量子比特寄存器大小与电路深度上代价不同。此处我们给出使用 Wilson 费米子表示描述粒子、Quantum Link Model 方法描述规范场时，任意维度 规范理论（如量子电动力学）实时演化的资源计数。我们利用量子电路经典模拟研究通量弦断裂现象直至真正的二维模型，并讨论我们的离散化选择在模拟更具挑战性的 规范理论（如量子色动力学）中的优势。
引用
@article{arxiv.2005.10271,
title = {Toward scalable simulations of Lattice Gauge Theories on quantum computers},
author = {Simon V. Mathis and Guglielmo Mazzola and Ivano Tavernelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.10271},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 14 figures