Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > quant-ph > arXiv:2412.15325

帮助 | 高级搜索

量子物理

arXiv:2412.15325 (quant-ph)
[提交于 2024年12月19日 (v1) ,最后修订 2025年8月29日 (此版本, v2)]

标题: 用大自旋格点模型量子模拟连续场理论

标题: Quantum simulating continuum field theories with large-spin lattice models

Authors:Gabriele Calliari, Marco Di Liberto, Hannes Pichler, Torsten V. Zache
摘要: 模拟量子场论(QFT)的实时动力学是量子模拟器最有前景的应用之一。 为了进行量子模拟,通常需要在希尔伯特空间中进行截断,同时对空间进行离散化。 在这里,我们讨论如何通过使用多级或量子位系统显式构建合适的多体晶格哈密顿量来实现标量QFT的这种正则化,并表明通过对外推大自旋模型的结果进行外推,可以实现连续极限中的定量预测。 通过广泛的矩阵乘积态模拟,我们数值地展示了导致可积的sine-Gordon(sG)QFT可观测量定量一致性的外推序列。 我们进一步展示如何制备静态和移动的孤子激发,并在连续极限下分析它们的散射动力学,结果与半经典模型和定量解析预测一致。 最后,我们说明sG模型的一个非可积扰动如何产生类似于规范理论中弦断裂和等离子体振荡的动力学。 我们的方法可以直接应用于最先进的模拟量子模拟器,为定量研究各种标量场理论以及解决非平衡QFT中的长期问题(如假真空的命运)打开了大门。
摘要: Simulating the real-time dynamics of quantum field theories (QFTs) is one of the most promising applications of quantum simulators. Regularizing a bosonic QFT for quantum simulation purposes typically involves a truncation in Hilbert space in addition to a discretization of space. Here, we discuss how to perform such a regularization of scalar QFTs by explicitly constructing suitable many-body lattice Hamiltonians using multi-level or qudit systems, and show that this enables quantitative predictions in the continuum limit by extrapolating results obtained for large-spin models. With extensive matrix-product state simulations, we numerically demonstrate the sequence of extrapolations that leads to quantitative agreement of observables for the integrable sine-Gordon (sG) QFT. We further show how to prepare static and moving soliton excitations, and analyze their scattering dynamics in the continuum limit, in agreement with a semi-classical model and with quantitative analytical predictions. Finally, we illustrate how a non-integrable perturbation of the sG model gives rise to dynamics reminiscent of string breaking and plasma oscillations in gauge theories. Our methods are directly applicable in state-of-the-art analog quantum simulators, opening the door to quantitatively investigating a wide variety of scalar field theories and tackling long-standing questions in non-equilibrium QFT like the fate of the false vacuum.
主题: 量子物理 (quant-ph) ; 量子气体 (cond-mat.quant-gas); 高能物理 - 格点 (hep-lat)
引用方式: arXiv:2412.15325 [quant-ph]
  (或者 arXiv:2412.15325v2 [quant-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.15325
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: PRX Quantum 6, 030304 (2025)
相关 DOI: https://doi.org/10.1103/nt76-ttmj
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Gabriele Calliari [查看电子邮件]
[v1] 星期四, 2024 年 12 月 19 日 19:00:01 UTC (3,439 KB)
[v2] 星期五, 2025 年 8 月 29 日 15:19:22 UTC (3,446 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
quant-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-12
切换浏览方式为:
cond-mat
cond-mat.quant-gas
hep-lat

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号