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格子 Schwinger 模型中的实时散射
散射实验是探索基础物理的成熟工具。特别是，碰撞实验可以产生高能和稀有粒子，从而研究它们的相互作用。对此类过程的解释需要精确的理论预测，而这往往涉及无法从图解微扰论中提取的贡献。例如，对于强子碰撞就是这种情况，量子色动力学 (QCD) 的非微扰效应可能发挥重要作用 [1]。解决此类非微扰区域的最有力工具是格点规范理论 (LGT)，即规范场论的离散形式 [2]。使用量子蒙特卡罗 [3,4] 等先进的数值方法，LGT 已经能够成功探索强耦合现象，例如 QCD 中的强子谱，但实时动态是一个挑战。尽管最近取得了进展 [5]，但目前还无法精确计算散射过程，这也是促使人们寻找替代技术的原因之一 [6]。近年来，量子方法揭示了探索基础物理的潜在替代方法（参见 [7 – 13] 的评论）。他们的核心重点是 LGT，它似乎也是对
大规模 Schwinger 模型中的准碎裂函数
部分子分布和碎裂函数是分析大多数高能数据的核心 [1,2]。在光前沿，由于时间膨胀和渐近自由，强子由冻结的部分子组成 [3 – 5]。因此，量子色动力学 (QCD) 中的硬过程可以分解为可微扰计算的硬块乘以非微扰矩阵元素，例如部分子分布函数 (PDF) 和碎裂函数 (FF)。PDF 在光前沿被估值，并且本质上是非微扰的，这使得它们无法用标准欧几里得格子公式来计算，除了几个最低矩之外。这个缺点可以通过使用准分布 [6] 及其变体 [7,8] 来避免。这些提议现在已被许多 QCD 格子合作所采用 [9 – 14]。我们最近展示了如何将这些概念扩展到量子计算 [15] 。夸克碎裂的概念起源于菲尔德和费曼的原创工作，他们提出了夸克喷流模型来描述半包容过程中介子的产生 [16] 。该模型本质上是一个独立的部分子级联模型，其中硬部分子通过发射连续的
非本地schwinger模型-Indico Global
更改游戏的一种方法是添加缺陷或边界。这是坐在周围时空内部或附近的平坦的，一个或更大的空间。固定点仍然可以具有共形对称性，并且有一些可能的冷凝物应用。
模拟格子施温格模型的量子算法
Schwinger 模型（1+1 维量子电动力学）是研究量子规范场论的试验平台。我们给出了可扩展的显式数字量子算法来模拟 NISQ 和容错设置中的格子 Schwinger 模型。具体而言，我们使用最近推导的交换子界限对 Schwinger 模型的低阶 Trotter 公式模拟进行了严格分析，并给出了两种情况下模拟所需资源的上限。在格点中，我们发现在 N/2 个物理点上具有耦合常数 x − 1 / 2 和电场截止 x − 1 / 2 Λ 的 Schwinger 模型可以在量子计算机上使用 e O ( N 3 / 2 T 3 / 2 √ x Λ) 中的多个 T 门或 CNOT 进行模拟，时间为 2 xT，操作数为固定算子误差。这种使用截断 Λ 的缩放效果优于量子比特化或 QDRIFT 等算法的预期效果。此外，我们给出了可扩展的测量方案和算法来估计可观测量，这些可观测量在 NISQ 和容错设置中都是通过假设一个简单的目标可观测量（平均对密度）来计算的。最后，我们将通过模拟估计此可观测量的均方根误差限制为理想和实际 CNOT 通道之间的菱形距离的函数。这项工作提供了对模拟 Schwinger 模型的严格分析，同时还提供了可以测试后续模拟算法的基准。
具有量子计算的三味 Schwinger 模型的相结构
1 埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学量子光学和量子信息组，Staudtstr。 1，91058 埃尔朗根，德国 2 CQTA，德国电子同步加速器 DESY，Platanenallee 6，15738 策滕，德国 3 跨学科研究领域“物质构建模块和基本相互作用”（TRA Matter），波恩大学，德国波恩 4 亥姆霍兹辐射与核物理研究所（HISKP），波恩大学，Nussallee 14-16，53115 波恩，德国 5 贝特理论物理中心（BCTP），波恩大学，Nussallee 12，53115 波恩，德国 6 东北大学 - 伦敦，Devon House，St Katharine Docks，伦敦，E1W 1LP，英国 7 东北大学 Khoury 计算机科学学院，440 Huntington Avenue，202 West Village H Boston，MA 02115，美国 8塞浦路斯研究所基于计算的科学技术研究中心，塞浦路斯尼科西亚 2121 KavafiStreet 20 号（日期：2024 年 5 月 2 日）
利用量子计算机实现 Schwinger 模型的一级相变
我们利用变分量子本征值求解器 (VQE) 探索了存在拓扑 θ 项的格子 Schwinger 模型中的一阶相变。使用两种不同的费米子离散化，即 Wilson 和交错费米子，我们开发了适用于这两种离散化的参数化模拟电路，并通过在没有噪声的情况下模拟经典的理想 VQE 优化来比较它们的性能。然后在 IBM 的超导量子硬件上准备通过经典模拟获得的状态。应用最先进的误差缓解方法，我们表明可以从量子硬件可靠地获得电场密度和粒子数，这些可观测量揭示了模型的相结构。为了研究连续外推所需的最小系统尺寸，我们使用矩阵乘积状态研究连续极限，并将我们的结果与连续质量微扰理论进行比较。我们证明，考虑附加质量重正化对于提高较小系统尺寸所能获得的精度至关重要。此外，对于我们研究的可观测量，我们观察到了普适性，并且两种费米子离散化都产生了相同的连续极限。
![arXiv:2106.08394v4 [quant-ph] 2022 年 9 月 15 日](/simg/g:\will\search\icon\source\5\5551e825bc98050d31cc77830cc78299673676fa.webp)
arXiv:2106.08394v4 [quant-ph] 2022 年 9 月 15 日
我们展示了在数字量子计算机上对量子场论非平衡动力学的模拟。作为一个代表性的例子，我们考虑 Schwinger 模型，这是一个 1+1 维 U(1) 规范理论，通过 Yukawa 型相互作用耦合到标量场理论描述的热环境。我们使用在空间晶格上离散化的 Schwinger 模型的哈密顿量公式。通过追踪热标量场，Schwinger 模型可以被视为一个开放的量子系统，其实时动力学由马尔可夫极限中的 Lindblad 方程控制。与环境的相互作用最终使系统达到热平衡。在量子布朗运动极限中，Lindblad 方程与场论 Caldeira-Leggett 方程相关。通过使用 Stinespring 膨胀定理和辅助量子比特，我们使用 IBM 的模拟器和量子设备研究了 Schwinger 模型中的非平衡动力学和热态准备。作为开放量子系统的场论的实时动力学和此处研究的热态准备与核物理和粒子物理、量子信息和宇宙学中的各种应用相关。
劳伦斯伯克利国家实验室
我们展示了在数字量子计算机上对量子场论非平衡动力学的模拟。作为一个代表性的例子，我们考虑 Schwinger 模型，这是一个 1+1 维 U(1) 规范理论，通过 Yukawa 型相互作用耦合到标量场理论描述的热环境。我们使用在空间晶格上离散化的 Schwinger 模型的哈密顿量公式。通过追踪热标量场，Schwinger 模型可以被视为一个开放的量子系统，其实时动力学由马尔可夫极限中的 Lindblad 方程控制。与环境的相互作用最终使系统达到热平衡。在量子布朗运动极限中，Lindblad 方程与场论 Caldeira-Leggett 方程相关。通过使用 Stinespring 膨胀定理和辅助量子比特，我们使用 IBM 的模拟器和量子设备研究了 Schwinger 模型中的非平衡动力学和热态准备。作为开放量子系统的场论的实时动力学和此处研究的热态准备与核物理和粒子物理、量子信息和宇宙学中的各种应用相关。
JHEP10(2024)031
摘要：在本研究中，我们探索了 (1+1) 维 QED（大规模 Schwinger 模型）中有限温度下手性磁效应 (CME) 的实时动态。通过在淬火过程中引入手性化学势 µ 5，我们使系统失去平衡，并分析感应矢量电流及其随时间的变化。修改了哈密顿量以包括时间相关的手性化学势，从而允许在量子计算框架内研究 CME。我们采用量子虚时间演化 (QITE) 算法来研究热状态，并利用 Suzuki-Trotter 分解进行实时演化。这项研究深入了解了用于建模 CME 的量子模拟能力，并为研究低维量子场论中的手性动力学提供了途径。
利用噪声中型量子计算通过插值器优化加速格点量子场论计算
已知的研究非微扰状态下量子场论的唯一方法是使用对离散时空格子进行调控的数值计算。然而，这类计算往往面临着指数级的信噪比挑战，即使使用下一代经典计算，关键的物理研究也无法维持。这里提出了一种方法，通过构建优化的插值算子，可以使用在嘈杂的中规模量子时代硬件上进行小规模量子计算的输出来加速更大规模的经典场论计算。该方法是在 1 + 1 维 Schwinger 模型的背景下实现和研究的，这是一种简单的场论，与核物理和粒子物理的标准模型具有关键特征。