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一维 QED 的量子细胞自动机
在本文中，我们提出了一种一维量子电动力学 (QED) 的离散时空公式，以量子细胞自动机 (QCA) 的形式表示，其本质上是局部量子门的平移不变电路。从实用角度来看，QCA 定义了一种用于相互作用 QFT 动力学的量子模拟算法（不过，先不考虑状态准备和测量问题）。但是，从理论角度来看，它也构成了一个原理证明，表明相互作用 QFT 的原生离散公式是可能且优雅的。在此图中，QFT 被定义为 QCA 的“收敛”序列，由时空格子间距参数化——与连续极限和重正化的概念相呼应。我们讨论了为什么我们希望以这种方式规避 QFT 标准公式的一些技术问题。这种构造直观，几乎不需要任何先决条件。它基于量子信息概念，建立了一个简单、可解释的量子场论模型。鉴于量子场论可能相当复杂，我们认为这也构成了重要的教学资产。
超导谐振器：轴电动力学，QED ...
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。高Q超级导电遣返器，并将其视为由假设的轴突ole介导的逐灯散射的检测器。量子电动力学：Euler -Heisenberg（EH）相互作用。光子频率和模式转换对于检测这种罕见的E V的方案至关重要。超级传导遣返器的非导纳设备。将电磁场限制在超导RF腔的真空区域的Meissner scr频率是EM场在真空– Superpocducducductionfucting界面处的非线性函数，因此可以产生CAV-ITY中微型光照射子的频率转换。在本报告中，我们考虑了具有高质量因子的光子频率和模式转换，该谐振器具有高质量的因子，来自Meissner电流的单个和双腔内电流中的高质量因素，该谐振器提出了基于光线散射的轴和QED搜索。在具有两个泵模式的单个腔中，Meissner筛选的光子频率转换率在Q≲1012的腔中通过EH相互作用来主导光子的产生。Meissner电流还生成背景光子，以限制三模式单腔设置中的轴轴检测的操作。我们还考虑将光子从泵模式泄漏到轴和EH介导的光线散射的信号模式中。EH相互作用通过EH相互作用的光子频率转换可以与Meissner竞争，并在超高Q型腔中的泄漏辐射和泄漏辐射范围内，这超出了当前最新技术状态。Meissner辐射和泄漏背景可以在双腔设置中抑制具有适当选择的泵和观众模式的选择，以及针对杂差检测银河系轴线暗物质的单腔设置。
大质量 QED2 中的准部分子分布
我们通过精确对角化分析了大质量二维量子电动力学 (QED2) 中最轻的 η 0 介子的准部分子分布。哈密顿量和增强算子被映射到具有开放边界条件的空间晶格中的自旋量子比特上。精确对角化中的最低激发态显示为在强耦合下的异常 η 0 态和弱耦合下的非异常重介子之间连续插入，并在临界点处出现尖点。增强的 η 0 态遵循相对论运动学，但在光子极限方面存在较大偏差。在强耦合和弱耦合下，对 η 0 态的空间准部分子分布函数和振幅进行了数值计算，以增加速度，并与精确的光前沿结果进行了比较。增强形式的空间部分子分布的数值结果与在最低 Fock 空间近似中得出的光子部分子分布的逆傅里叶变换相当。我们的分析指出了当前部分子分布的格子程序面临的一些局限性。
纠缠和 CCR 在 QED 散射中的作用......
† M. Blasone、S. De Siena、G. Lambiase、C. Matrella 和 BM，“树级 QED 过程中的完全互补关系”，[arXiv:2402.09195 [quant-ph]]。
非注射型超级级相变和多政治性的QED系统
我们证明了非型型超级级别相变的出现和在腔量子量子电动力学系统中的新型多政治性，其中两级原子与两个窃窃私语模式微地位的两种反向传播模式相互作用。腔体以一定角度的速度旋转，并通过单向参数抽水χ22非线性挤压。腔旋转和方向挤压的组合导致非reciprocal的一阶和二阶超级相变。这些过渡不需要Ultrastrong Atom-Field耦合，并且可以通过外部泵场轻松控制。通过对哈密顿系统系统的完整量子描述，我们在相图中确定了两种类型的多个智力点，这两种点都表现出可控的非交流点。这些结果为在光结构系统中对超级级过渡和多政治行为的全面操纵打开了新的门，并在工程各种集成的非认定量子设备方面进行了潜在应用。
重新归一化组在界面附近的二维巨大dirac状系统中发挥作用
量子场理论在存在强背景字段的情况下包含有趣的问题，其中量子计算机有一天可能会提供有价值的计算资源。在嘈杂的中间量子量子时代，考虑更简单的基准问题以开发可行的方法，确定当前硬件的关键局限性并构建新的仿真工具是有用的。在这里，我们使用实时非线性BREIT-WHEELER PAIR的生产作为原型过程，对3Þ1维度进行强场QED（SFQED）进行量子模拟。在Furry-Volkov模式的扩展中得出并截断了强场Qed Hamiltonian，与Breit-wheeler相关的相互作用被转换为量子电路。量子模拟与经典模拟非常吻合，我们开发并适应了与时间依赖的汉密尔顿的Trotterterization的情况。我们还讨论了SFQED量子模拟的长期目标。
具有三腿带状线谐振器的六边形电路 QED 晶格中的量子几何
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强场Qed
量子场理论在存在强背景字段的情况下包含有关量子计算机有一天可能提供有价值的合成资源的相互关系的问题。在NISQ时代，考虑更简单的基准概率，以开发可行的方法，确定当前硬件的关键局限性并构建新的仿真工具。在这里，我们使用实时非线性BREIT-WHEELER配对生产作为原型过程，对3+1维的强场QED（SFQED）进行量子模拟。在毛茸茸的伏尔科夫模式的扩展中，强烈的Qed hamiltonian被解散和截断，与Breit-wheeler相关的相互作用转化为量子电路。量子模拟与经典模拟非常吻合，包括我们开发并适应具有时间依赖性汉密尔顿的Trotterterization的不对称解答算法。我们还讨论了SFQED量子模拟的长期目标。
基于波导 QED 的变分量子模拟器
在本补充材料中，我们提供了更多细节来支持正文中提出的结果。在 SM1 节中，我们回顾了当波导模式具有带隙时光子介导相互作用可调谐性的物理起源。然后，在 SM2 节中，我们总结了变分量子本征求解算法的关键步骤（SM2 A），描述了所考虑的目标模型的属性（SM2 B），解释了文献中通常使用的不同假设的结构（SM2 C），详细介绍了我们用于获得正文结果的优化协议（SM2 D），并评论了其他可能用于对我们的结果进行基准测试的品质因数（SM2 E）。最后，在 SM3 节中，我们讨论了用于获得正文图 3 的误差模型的细节。还请注意，用于重现手稿结果的所有代码都可以在 https://github.com/cristiantlopez/Variational-Waveguide-QED-Simulators 中找到。