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,这类实现此前仅限于规范场最低阶的截断方案,限制了其与晶格量子电动力学的关联性。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截断特性的(2+1)维U(1)规范理论,该理论包含动态物质场与规范场。研究人员将该理论映射至玻色计算基上,通过量子芝诺动力学产生的涌现性规范保护机制实现稳定化。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,该工作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保持精确性,且规范约束条件具有鲁棒性。该研究显著推进了采用更大规范场截断方案来模拟高维晶格规范理论的实验前景。
量科快讯
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