U(1)晶格规范理论与三角形里德堡阵列上的弦粗糙化

格点规范理论(LGTs)是描述粒子物理学中基本相互作用的框架。这些理论的核心现象是禁闭效应——通过规范场形成弦状通量管,将夸克与反夸克束缚为强子。模拟禁闭动力学极具挑战性,但量子模拟的最新进展使得研究者能够探索经典计算无法触及的LGTs领域。对于模拟设备而言,实现强格子相互作用(会引发导致粗糙化转变的弦涨落)是主要难点。理解弦粗糙化现象(强横向作用导致长程平移对称性有效恢复)对禁闭研究至关重要。该工作证明里德堡量子模拟器能自然呈现弦粗糙化:首先将三角阵列映射为(2+1)维U(1)规范理论,使格子项显现为一阶过程;通过研究连接静态电荷的通量弦,发现在去禁闭量子临界点附近,弦的横向宽度随电荷间距呈对数增长,且禁闭势存在普适性Lüscher修正——二者均为弦粗糙化的特征标志;最后观测初始刚性弦在淬火至粗糙区后的剧烈涨落及通过粒子对产生导致的弦断裂。这些结果表明实验可实现的量子模拟器能制备粗糙弦,为深入研究强涨落如何影响弦断裂动力学开辟了新途径。

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提交arXiv: 2026-02-05 19:00

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