迈向冷原子量子模拟器上的$2+1$维量子电动力学
冷原子已成为在更高空间维度上量子模拟晶格规范理论的强大平台。然而,这类实现方案此前仅限于规范场的最低阶截断形式,限制了与晶格量子电动力学的联系。本研究提出了一种可行的冷原子量子模拟器方案,用于实现具有自旋S=1截断的(2+1)维U(1)规范理论,其中包含动态物质场与规范场。该工作通过量子芝诺动力学产生的涌现性规范保护机制,将该理论映射到稳定的玻色计算基上。该方案基于倾斜光学超晶格中实现的单物种玻色-哈伯德模型,仅需当前超冷原子平台已具备的中等实验资源即可实施。通过无限矩阵乘积态数值模拟,研究人员对全局量子淬火下的实时动力学进行了基准测试。结果表明目标规范理论的演化过程精确可靠,且规范约束条件得到了稳健保持。该研究显著推进了利用更大规范场截断来模拟高维晶格规范理论的实验前景。
量科快讯
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