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格点场论规范冗余数字化的量子误差阈值
量子场论中的规范对称性产生了极其丰富的现象。最突出的是，SU（3Þ×SU（2Þ×U（1Þ）规范对称性描述了标准模型的相互作用。进行从头算预测以与实验进行比较需要大量的计算资源。特别是，由于超级计算机和算法的进步，格点规范理论（LGT）中的蒙特卡罗方法在过去的几十年里取得了丰硕成果。然而，由于玻尔兹曼权重变为复值，涉及早期宇宙非平衡演化[1-4]、夸克胶子等离子体的传输系数[5]和强子碰撞中的部分子物理[6-11]等动力学问题出现了符号问题。未来，大规模量子计算机可以通过在哈密顿形式中进行实时模拟来避免这一障碍[12-16]。
格点场论的量子计算综述
在本论文集中，我们回顾了量子计算在格点场理论中的应用的最新进展。量子计算提供了模拟格点场理论的前景，这些理论的参数范围在很大程度上是传统蒙特卡罗方法无法达到的，例如有限重子密度、拓扑项和非平衡动力学的符号问题影响范围。已经完成了 (1+1) 维格点规范理论的首个概念验证量子计算，并开发了首个 (1+1) 和 (2+1) 维格点规范理论的资源高效量子算法。实现 (3+1) 维格点规范理论（包括格点 QCD）的量子计算需要逐步改进量子硬件和量子算法。在回顾这些要求和最新进展之后，我们讨论了主要挑战和未来方向。