(2+1)维U(1)量子链接模型在数字量子计算机上的弦动力学研究

(2+1)维U(1)纯规范理论始终处于禁闭相,非零弦张力产生的弦在静态荷之间形成特征线性势。这使得该理论成为研究禁闭规范理论弦动力学的量子计算方法的重要测试平台。本研究在量子计算机上实现了一个最小化的U(1)量子链接模型,利用代表模型对偶高度变量的量子比特自由度,有效实现了面元相互作用,并能够计算传统量子蒙特卡洛方法无法触及的实时动力学过程。为匹配所用IBM量子硬件的重六边形几何结构,该团队特别设计了相应的晶格几何,以最小化非相邻量子比特间的相互作用。通过从简单初始弦态进行量子淬火,研究人员在弦热化前探测了其横向量子涨落。基于多达112个量子比特的数字量子模拟实验结果显示,短时间尺度上与参考张量网络计算结果吻合良好,长时间尺度上则与热平均值一致。在相变点附近,淬火动力学展现出初始弦在晶格两个空间维度上的大幅涨落。尽管如此,该研究从量子硬件获得的经误差抑制的估计量在该区域也能给出准确预测,其中局部规范对称性因噪声导致的破坏程度与有限键维张量网络结果相当。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-17 21:11

量科快讯