面向带拓扑项的非线性 sigma 模型的量子模拟

我们利用张量网络和数字量子算法确定了带有拓扑 $\theta$ 项的二维 $O(3)$ 非线性 sigma 模型的能隙。作为原理验证，我们考虑 $\theta = \pi$ 的例子，并通过考察基态的纠缠熵，在量子模拟器上研究其临界行为。我们确认该量子理论在强耦合区无质量，与分析结果一致。然而，我们也强调了当前为含噪声中等规模量子设备设计的量子算法在弱耦合理论模拟中的局限性。最后，我们将量子算法的性能与经典张量网络方法进行了比较。