Truncating loopy tensor networks by zero-mode gauge fixing: the $Z_2$ lattice gauge theory at finite temperature
Jagiellonian University（雅盖隆大学）
本文提出通过零模规范固定截断循环张量网络，用于有限温度Z₂晶格规范理论的热态纯化，利用张量网络的局部信息优化并截断 bond 维度。
2026-05-10 cond-mat.str-el hep-lat quant-ph
Simulating dynamical fermions with smeared links
对动力学组态的规范环进行涂抹可以消除小尺度的非物理真空涨落，从而改善格点费米子的手征性质。最近，我们提出了超立方涂抹（HYP），提高了交错费米子的味道对称性的一个数量级，只有最小的扭曲在小距离。我们描述了一个新的算法来模拟动态HYP费米子的基础上标准的纯规范超松弛和热浴更新。该算法已被用来模拟四和两种口味的交错费米子。与标准的动力学模拟技术不同，该算法在小夸克质量下不会降低效率。
2001-10-18 hep-lat
A Method for Simulating Chiral Fermions on the Lattice
本文提出了一种在格点上模拟手征规范理论的方法，其中包括拓扑亏损上的零模。格点倍增器可以以规范不变的方式解耦，并且可以在有限格点上直接观察到味道异常。（需要harvmac）
1992-06-11 hep-lat hep-ph
Simulating a CP-violating topological term in gauge theories
我们给出了关于四维SU（N）规范理论的θ依赖性的最新结果，其中θ是拉格朗日中CP违反拓扑项的系数。特别是，我们研究这些理论的标度行为，通过蒙特卡罗模拟在虚θ。数值结果提供了很好的证据标度在连续极限。基态能量对虚θ的依赖性被证明可以用θ =0附近的相关展开式的前几项很好地描述，从而提供了前几个系数的精确估计，直到O（θ ^6）。
2011-12-05 hep-lat hep-th
Simulating hot Abelian gauge dynamics
量子规范场理论中软模的时间演化是一级近似经典的，但运动方程是非定域的。我们展示了如何可以写在一个本地和哈密顿的方式在阿贝尔理论，这种提法是特别适合于数值模拟。这使得有可能在数值上模拟非平衡过程，如在阿贝尔希格斯模型的相变和研究，例如，气泡成核和缺陷的形成。这种模拟也有助于理解更复杂的规范理论中的相变。此外，我们表明，现有的纯规范理论的时间演化的分析结果对应于一类特殊的初始条件，不同的初始条件可以导致定性不同的行为。我们比较分析计算的模拟结果，并找到一个很好的协议。
1999-04-08 hep-lat hep-ph
Simulating $\mathbb{Z}_2$ lattice gauge theory on a quantum computer
该研究在量子计算机上模拟 1+1 维 ℤ₂ 格点规范理论，系统比较多种量子误差缓解方法，将关联函数计算的准确时间范围扩展六倍，从而可靠提取最轻自旋-1 态质量。
2023-10-27 hep-lat quant-ph
Field Strength and Monopoles in Dual U(1) Lattice Gauge Theory
在任何阿贝尔规范理论中，只要作用量在连接变量中是周期性的，就不仅可以在配分函数中进行对偶变换，而且可以在包括Polyakov环在内的关联函数中进行对偶变换。在约束阶段的期望值的计算，如电场强度或在存在外部电荷的情况下的电流，变得更加有效地模拟对偶理论。我们用普通的威尔逊作用来证明这一点。由于对偶变换的U（1）理论可以看作是对偶非紧阿贝尔Higgs模型的极限，因此这种方法也允许对对偶超导体模型进行定量分析。用这种方法，我们也试图解释的行为，冷凝液和字符串波动。最后给出了模拟对偶U（1）规范理论的一些应用。
1996-08-02 hep-lat
Simulating Full QCD with the Fixed Point Action
由于其结构复杂，现有的局部更新算法无法模拟参数化不动点作用。我们构建、编码并测试了一个具有2+1光味的更新程序，其中目标s-夸克质量处于其物理值，而u-和d-夸克应该产生轻于300 MeV的π介子。在该算法中，一个部分全球的规范更新后，几个接受/拒绝步骤，其中部分行列式是逐步打开的顺序，他们的费用。在最后一步，也是最昂贵的随机接受/拒绝步骤中提供的试验配置与原始配置的不同之处在于，在~（1.3 fm）的子体积上更新了Metropolis +超弛豫规^[4]。此接受/拒绝步骤中的接受率约为0.4。该代码在不同的架构上进行了优化，并在L=1.2fm和1.8fm的网格上运行，分辨率为a=0.15fm。
2005-07-14 hep-lat
Simulating $\mathbb{Z}_2$ Lattice Gauge Theory with the Variational Quantum Thermalizer
本文提出用变分量子算法模拟具有局域阿贝尔规范对称性的低维 Z2 格点规范理论，以规避复数作用量导致的符号问题，并展示了该方法在获取相图和非零温度下不等时关联函数方面的有效性。
2023-06-09 hep-lat quant-ph
Simulating plasma instabilities in SU(3) gauge theory
我们在3+1维经典统计格点规范理论中计算了等离子体不稳定性的非平衡动力学。首次对与量子色动力学有关的SU（3）规范群进行了模拟。我们发现一个定性类似的行为相比，早期的研究在SU（2）规范理论。对于给定的能量密度，特征生长速率低约25%，使得各向同性化过程较慢。以特征筛选质量为单位测量，初级生长速率与颜色的数量无关。
2009-05-04 hep-lat hep-ph hep-th
Simulating the All-Order Strong Coupling Expansion V: Ising Gauge Theory
我们将具有标准格元作用量的Z（2）格点规范理论精确地改写为等价于其强耦合图的未截断集的随机表面模型。通过扩展蠕虫的方法应用到自旋模型，我们模拟这样的表面，包括Polyakov线缺陷，随机行走的晶格。我们的Monte Carlo算法的图系综是相当有效的，但不是免费的临界减速。用这种方法可以测量波里雅科夫线振荡器，其相对误差很小，与分离无关。作为第一个应用，我们的结果面临有效的弦论预测。此外，由于扭曲的边界条件，多余的自由能成为一个容易获得的观察。我们的数值实验是在三维，但该方法预计在任何维度的工作。
2013-02-20 hep-lat hep-th
A cluster algorithm for Lattice Gauge Theories
本文提出了一种新的三维紧致U（1）格点规范理论的模拟算法。我们表明，该算法提供了一种有效的方法来提取配分函数在给定的外部通量。作为应用，我们数值研究了有限温度退禁闭相变。
2004-09-28 hep-lat
Protecting local and global symmetries in simulating 1+1-D non-abelian gauge theories
任何量子理论的有效量子模拟协议都需要有效的对称性保护协议。这个任务对于规范理论来说是不平凡的，因为它涉及到局部对称性/不变性。对于非阿贝尔规范理论，保护由一组互不对易的生成元生成的所有对称性是特别困难的。在这封信中，提出了一个全球性的安全保护协议。利用非阿贝尔格点规范理论的新环弦强子形式，我们数值证明了这种全局对称性保护方案即使在大时间内也能保护所有的局部对称性.在适当的保护强度下，（1+1）维SU（2）格点规范理论的动力学仍然局限于理论的物理希尔伯特空间中，即使哈密顿量中存在明显的局部对称性破坏项，这种破坏项在模拟和数字模拟方案中都可能作为误差出现。整个方案也适用于SU（3）规范理论。
2022-06-15 hep-lat hep-th quant-ph
Fast algorithms for simulating chiral fermions in U(1)lattice gauge theory
为了开发快速反演算法，我们在二维中使用了重叠求解器。二维时空中具有U（1）群对称性的格点QED理论一直是各种算法的试验场。另一方面，由于我们的预览工作，两个网格算法收敛速度比标准迭代方法的重叠反演，但不是所有的夸克质量，我们想测试这个想法在更少的维度，如U（1）规范理论。本文的主要目的是实现和开发一个新的算法在QCDLAB编码的两级算法的想法。该实现在预处理GMRESR算法中给出，作为我们在QCDLAB包中的新贡献。与文献[18]不同的是，本文算法的预处理部分是用有限N3维的截断重叠算子逼近重叠算子。我们在32 × 32格点背景U（1）场上，在耦合常数\b{eta} =1和不同的裸夸克质量mq = [0.5，0.45，0.4，0.35，0.3，0.25，0.2，0.15，0.1]的条件下，对100种统计独立的组态进行了测试。我们比较了预处理GMRESR剩余范数与QCDLAB的另一个重叠逆变器的收敛历史，如SHUMR。我们已经表明，我们的算法收敛速度比SHUMR不同的夸克质量。此外，我们已经证明，它节省了更多的时间相比，轻夸克SHUMR算法。我们的算法是近似独立于夸克质量。这是晶格理论中手征费米子模拟的一个关键结果。另一方面，如果我们比较[18]在SU（3）中夸克质量为0.1时的结果，结果表明我们选择的预条件节省了2倍，但在U（1）中。我们的下一步是在SU（3）中测试该算法，并并行采…
2014-06-24 hep-lat
Simulating gauge theories with variational quantum eigensolvers in superconducting microwave cavities
本文提出了一种基于超导微波腔的玻色变分量子本征求解器（VQE），克服了基于量子比特的VQE的Hilbert空间限制，能够实现广泛的玻色ansatz态，并应用于包含拓扑项的U(1) Higgs模型，解决了传统Monte Carlo方法无法处理的符号问题。
2023-10-18 hep-lat quant-ph
Simulating Fully Gauge-Fixed SU(2) Hamiltonian Dynamics on Digital Quantum Computers
University of Washington（华盛顿大学）
本研究在数字量子计算机上模拟了SU(2)规范理论的完全规范固定哈密顿量动力学，开发了两种算法实现时间演化，并在IBM处理器上验证了量子结果与经典预测的一致性。
2025-12-28 hep-lat quant-ph
Scalable, ab initio protocol for quantum simulating SU($N$)$\times$U(1) Lattice Gauge Theories
提出利用碱土金属类原子在光学晶格中可扩展量子模拟SU($N$)$\ imes$U(1)晶格规范理论的从头算协议，结合SU($N$)赝自旋对称性与强轨道间相互作用，并定量分析实验稳定性要求。
2024-05-09 cond-mat.quant-gas hep-lat quant-ph
Towards Quantum Simulating QCD
量子链模型提供了阿贝尔和非阿贝尔格点规范理论的另一种非微扰形式。它们非常适合于量子模拟，例如，在光晶格中使用超冷原子。这有希望解决目前无法解决的问题，如强相互作用物质的实时和高密度动力学，首先在玩具模型规范理论，并最终在QCD。
2014-09-25 hep-lat hep-th quant-ph
Domain Wall Fermions and Chiral Gauge Theories
本文综述了用畴壁费米子方法构造手征格点规范理论的现状。在这个模型中增加了一个额外的第五维，我们的四维世界生活在一个由孤立子形状的质量缺陷引起的畴壁上，这个缺陷只依赖于额外的维度。我们证明，畴壁模型给出了正确的异常结构时，外部规范场使用。针对格点正则手征规范理论，讨论了两种增加动力学规范场的方法。提出了一种以第五方向作为四维哈密顿量时间轴的方法，使格点保持无穷大。最后，对畴壁费米子模拟QCD作了展望。
1994-10-26 hep-lat
Four-dimensional domain decomposition for the factorization of the fermion determinant
费米子行列式对规范场的非定域依赖性限制了我们在格点上模拟量子色动力学的能力。在这里，我们提出了一个因式分解的规范场依赖的费米子行列式的基础上重叠的四维区域分解的晶格。由此产生的作用是块本地的规范和辅助玻色子领域。可能的应用是多层次的集成，主场模拟，更有效的并行蒙特卡罗算法和代码。
2022-11-13 hep-lat
Framework for simulating gauge theories with dipolar spin systems
规范理论广泛地出现在物理学中，从粒子物理学的标准模型到凝聚态拓扑系统的长波长描述。然而，具有符号问题的系统在很大程度上无法进行经典计算，并且也超出了当前数字量子硬件的限制。在这项工作中，我们开发了一个模拟的方法来模拟规范理论的实验装置，采用偶极自旋（分子或里德伯原子）。我们考虑分子固定在空间中，通过偶极-偶极相互作用相互作用，避免了对巡回自由度的需要。每个分子代表一个位置或规范自由度，高斯定律通过位置和内部状态能量的直接和程序化调整来保持。这种方法可以被视为模拟系统编程的一种形式，并为近期的量子模拟指明了前进的道路。作为第一步，我们在（1+1）维U（1）量子链模型的小系统研究中数值验证了这个方案，其中链自旋S = 1/2和S = 1，并说明了如何在近期实验中观察到动力学现象，如弦反转和弦断裂。我们的工作汇集了来自原子和分子物理学，凝聚态物理学，高能物理学和量子信息科学的方法，用于规范理论中非微扰过程的研究。
2020-09-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Efficient Representation for Simulating U(1) Gauge Theories on Digital Quantum Computers at All Values of the Coupling
我们推导出一个格点U（1）规范理论的表示，它在用于表示每个格点的状态数上具有指数收敛性，该表示适用于所有耦合值。在大耦合下，这种表示相当于Kogut-Susskind电表示，已知它在该区域提供了良好的描述。在小耦合时，我们的方法调整了数字化中表示的最大磁场，因为在这种情况下，低本征态在零磁场附近变得强烈峰值化。此外，我们选择的哈密顿量，给出最小的违反规范的交换关系时，作用于低的本征态，由奈奎斯特-香农采样定理的动机的电分量的表示。对于4个格点的（2+1）维，每个格点仅用7个态就可以计算出元胞算符的期望值，对于所有的耦合常数值都具有千分之一级的精度.
2021-11-15 hep-lat hep-ph quant-ph
Simulating thimble regularization of lattice quantum field theories
格点量子场论在莱夫谢茨套管上的蒙特卡罗模拟是不平凡的。基于计算完整流线对泛函积分贡献的思想，讨论了一种新的蒙特卡罗算法。后者是连接到临界点的最陡峭的上升路径，即顶针的基本构建块。因此，对样品的测量由完整流线对配分函数的贡献决定。该算法是基于一个热浴采样的高斯近似的顶针：这定义了一个大都会一样的接受/拒绝步骤的建议。该算法的有效性已经在几个模型上得到了验证，例如手征随机矩阵模型。我们还讨论了规范理论的顶针正则化，特别是在0+1维QCD中的成功应用，以及Yang-Mills理论的现状和前景。
2016-11-24 hep-lat
Scalable Quantum Algorithm for Meson Scattering in a Lattice Gauge Theory
本研究针对(1+1)维Z2格点规范理论中介子散射的实时动力学模拟，开发了量子子空间展开技术构建高保真介子产生算符，并利用Givens旋转设计高效量子电路，为近期的量子器件提供了非变分且可扩展的模拟框架。
2025-07-13 hep-lat quant-ph
Simulating Lattice Gauge Theories within Quantum Technologies
格点规范理论起源于量子色动力学（QCD）背景下的粒子物理学，为进一步发展量子信息技术提供了重要的智力刺激。虽然一个长期的目标是可靠的量子模拟目前棘手的方面QCD本身，格点规范理论也发挥了重要作用，在凝聚态物理和量子信息科学。通过这种方式，格点规范理论为跨学科研究提供了动力和框架，以开发专用数字和模拟量子模拟器，并最终开发可扩展的通用量子计算机。在这篇手稿中，最近的结果和新的工具，从量子科学的方法来研究格点规范理论进行了审查。两个新的互补方法进行了讨论：第一，张量网络方法-一个经典的模拟方法-应用到研究的格点规范理论与阿贝尔和非阿贝尔格点规范理论的一些结果。然后，报道了在不同量子硬件中实现格点规范理论量子模拟器的最新提议，例如，囚禁离子、里德伯原子和超导电路。最后，第一个证明的原理囚禁离子实验量子模拟的Schwinger模型进行了审查。
2019-10-31 cond-mat.quant-gas hep-lat hep-th
Simulating Lattice Gauge Theories with Virtual Rishons
Rutgers University（罗格斯大学）；CERN（欧洲核子研究组织）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Stony Brook University（石溪大学）；The University of Edinburgh（爱丁堡大学）
本文提出了一种基于虚拟里斯翁的框架，用于模拟格点规范理论，通过量子比特编码规范和物质自由度，并在U(1)规范理论中验证了其在不同维度下的有效性。
2026-03-05 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Fermion-qudit quantum processors for simulating lattice gauge theories with matter
本文提出一种基于里德伯原子的费米子-量子比特处理器架构，用于硬件高效地数字模拟含物质晶格规范理论，并展示了其在模拟阿贝尔-希格斯模型和制备强子方面的资源高效性。
2023-10-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el hep-lat
Towards simulating 2D effects in lattice gauge theories on a quantum computer
规范理论是在基本水平上描述自然的最成功的理论，但获得解析或数值解往往仍然是一个挑战。利用现有的量子技术，提出了一个研究二维量子电动力学（2D QED）中基态性质的实验量子模拟方案。该建议建立在格点规范理论作为arXiv：2006.14160中的有效自旋模型的公式基础上，通过消除冗余自由度和对规范场使用有效的截断方案来减少所需的量子位数。后者赋予我们的建议的观点，采取一个良好的控制连续极限。我们的协议允许在原则上放大到大晶格，并提供的观点，连接晶格模拟低能量可观测的量，例如强子谱，在连续统理论。通过包括动力学物质和非最小规范场截断，我们提供了新的机会来观察当今量子硬件上的二维效应。更具体地说，我们提出了两个变分量子本征求解器（VQE）为基础的协议的研究磁场的影响，并采取了重要的第一步计算运行耦合的QED。对于这两种情况下，我们包括变分量子线路量子位为基础的硬件，我们明确适用于捕获离子量子计算机。我们模拟建议VQE实验经典计算所需的测量预算在现实条件下。虽然这种可行性分析是针对捕获离子进行的，但我们的方法可以很容易地适应其他平台。这里提出的技术，结合量子硬件的进步，为超越经典模拟的能力铺平了道路，通过扩展我们的框架，包括费米势或拓扑项。
2021-07-30 hep-lat quant-ph
Simulating quantum electrodynamics in 2+1 dimensions with qubits and qumodes
The University of Tennessee（田纳西大学）；Stony Brook University（石溪大学）；CERN（欧洲核子研究中心）
本研究提出了一种混合量子比特-量子模式框架，用于在二维空间中模拟量子电动力学，通过两种约束策略实现规范对称性，并展示了可扩展的混合量子模拟方法。
2025-11-26 hep-lat hep-ph nucl-th
Universality and the approach to the continuum limit in lattice gauge theory
通过计算两个不同的非微扰定义的运行耦合，在SU（2）格点规范理论中检验了连续极限的普适性和重整化微扰理论的适用性.晶格数据（这是在罗马II和DESY的强大的APE计算机上产生的）外推到连续极限通过模拟序列的晶格与减少间距。我们的结果证实了预期的普遍性在所有能源的精度为百分之几。然而，我们发现，微扰理论必须小心使用时，在高能量匹配不同的重整化耦合。
1994-11-09 hep-lat
Simulating (2+1)D SU(2) Yang-Mills Lattice Gauge Theory at finite density with tensor networks
本研究利用无符号问题的张量网络，模拟了含动力学物质与硬核胶子的(2+1)维SU(2)杨-米尔斯格点规范理论，刻画了不同重子数下随夸克质量与色荷变化的相图，发现重子液相及转变边界处的退禁闭、拓扑序迹象。
2024-07-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Flux tubes and their interaction in U(1) lattice gauge theory
我们在U（1）格点规范理论中研究了单电荷和双电荷通量管。通过模拟双重变换的路径积分，我们能够考虑大通量管长度，低温，和多电荷系统，而不会损失数值精度。我们模拟了静态源之间的通量管以及周期性闭合的通量管，计算了通量管剖面、总场能和自由能。我们的主要结果是，在三维和四维的弦张力比例的电荷-这是在以前的晶格结果相反-和在四维U（1）有一个吸引力之间的相互作用的通量管β接近相变。
1997-09-09 hep-lat
Protecting gauge symmetries in the the dynamics of SU(3) lattice gauge theories
本研究针对SU(3)格点规范理论量子模拟中约束难实现、动力学易偏离物理空间的问题，提出两种1+1维下的对称性保护协议，可推广至高维，为量子模拟完整量子色动力学奠定基础。
2024-04-18 hep-lat quant-ph
Simulating fermion production in 1+1 dimensional QED
我们利用实时晶格技术研究了1+1维QED中的费米子-反费米子产生。在这种非微扰方法中，费米子的全量子动力学被包括在内，而规范场动力学可以通过对相关场强的经典统计模拟来精确地表示。我们计算非平衡时间演化的规范不变关联函数实现“低成本”威尔逊费米子。通过引入Dirac-Heisenberg-Wigner函数的格点推广，我们在静态背景场的极限下恢复了1+1维的Schwinger公式。我们讨论了由于所产生的费米子-反费米子对的反作用而引起的场的衰减，并将这种方法应用于强非均匀规范场。后者使我们能够讨论一个惊人的现象，线性上升的潜力之间建立生产的费米子聚束后，最初的电脉冲停止。
2013-04-22 hep-lat hep-ph nucl-th
Lattice Gauge Theory Simulations at Nonzero Chemical Potential in the Chiral Limit
本文提出了一种在手征极限下模拟非零化学势的格点量子色动力学的方法。通过在标准的交错费米子SU（3）QCD作用量中加入弱的四费米相互作用，我们得到了一个算法，在该算法中，无质量费米子的极限是良好的和物理的。使用零化学势的组态和费米子行列式的精确逸度展开，我们可以模拟非零化学势的QCD，并避开臭名昭著的复杂作用量问题。小格点模拟给出了物理结果：在强规范耦合下，临界化学势μ c与理论预期一致;在弱规范耦合下，μ c在QCD的低温受限相中不为零，在高温夸克-胶子等离子体相中跳到零。在所有这些模拟中，夸克都是完全无质量的，并且存在戈德斯通π介子。
1996-12-15 hep-lat
The art of simulating the early Universe -- Part I
我们提出了一个全面的讨论晶格技术的标量和规范场动力学在膨胀的宇宙模拟。在回顾了闵可夫斯基和FLRW背景下标量场和规范场相互作用的连续统公式之后，我们介绍了场论离散化的基本工具，包括格点规范不变量技术。接下来，我们讨论和分类数值算法，从$O(dt^2)$精度的方法，如$staggered~leapfrog$和$Verlet$积分，到$Runge-Kutta$方法，直到$O(dt^4)$精度，以及$Yoshida$和$Gauss-Legendre$高阶积分器，精确到$O(dt^{10})$。我们适应这些方法，他们在经典的晶格模拟的非线性动力学的标量场和规范场在$3+1$尺寸的扩展网格，包括“自洽”的扩展源的体积平均的字段的能量和压力密度的情况下。我们目前的晶格配方的典型情况下：$i)$相互作用标量场，$ii)$阿贝尔$U(1)$规范理论，$iii)$非阿贝尔$SU(2)$规范理论。在所有三种情况下，我们提供辛积分器，精度范围从$O(dt^2)$到$O(dt^{10})$。对于每个算法，我们提供了相关的观测量，如能量密度分量，场谱和哈勃约束的形式。值得注意的是，我们所有的算法规范理论尊重高斯约束的机器精度，包括“自洽”扩展被认为是。作为一个数值例子，我们分析了在$SU(2)\times U(1)$下带电的振荡暴胀子的后暴胀动力学。本手稿是$CosmoLattice$的理论基础的一部分，$…
2021-05-14 astro-ph.CO gr-qc hep-lat
Simulating full QCD at nonzero density using the complex Langevin equation
将复Langevin方法推广到非零化学势下的全量子色动力学。规范冷却的使用稳定的模拟在足够小的晶格间距。在大费米子质量的结果相比，HQCD方法，其中费米子变量的空间跳跃被忽略，并发现良好的协议。该方法允许模拟也在高密度，所有的方式饱和。
2014-01-13 hep-lat hep-ph hep-th
Meron-Cluster Algorithms for Quantum Link Models
针对有限密度下费米子-规范场模拟受符号问题阻碍的难题，提出用于自旋1/2的$U(1)$量子链模型的广义meron-cluster算法，可支撑相关量子模拟器研究，为复杂规范理论高效算法构建奠基。
2024-02-01 cond-mat.stat-mech hep-lat
An object oriented code for simulating supersymmetric Yang--Mills theories
超对称Yang-Mills（SYM）理论的离散化是格点场论中的一个老问题.直到最近，当从轨道结构和拓扑场论中得出的新思想被引入这个问题时，它才得到解决。其结果是创造了一类新的格点规范理论，其中格点作用量在一个或多个超对称下是不变的。由此产生的理论是本地的，免费的倍增器，也具有精确的规范不变性。原则上，它们构成了连续统SYM理论的真正非微扰定义的基础。在连续极限中，它们导致了用{ \it扭曲}场表述的杨-米尔斯理论的一个版本。在本文中，我们简要回顾了这些想法，然后继续描述的C++代码，它可以用来模拟这些理论的细节。我们简述了代码的设计，特别强调了SYM理论，其中$\mathcal{N}=2$在二维中，$\mathcal{N}=4$在三维和四维中，在SYM理论的基本组成部分与模拟中出现的相应对应部分之间进行一对一的比较
2012-03-13 hep-lat hep-th
Tackling critical slowing down using global correction steps with equivariant flows: the case of the Schwinger model
我们提出了一种新的方法来模拟费米子存在下的格点规范理论。该方法结合了基于流的生成模型的局部规范场更新和层次更新的因式费米子行列式。基于流的生成模型仅限于提出子域内规范场的更新，从而在增加全局容量的同时保持适度的训练时间。我们应用我们的方法执行的2维（2D）Schwinger模型与$N_f=2$威尔逊狄拉克费米子，并表明，没有观察到临界减速的采样拓扑部门高达$β=8.45$。此外，我们表明，波动可以抑制指数与活跃的子域之间的距离，使我们能够实现最外的接受/拒绝步骤高达$V=128\times128$的晶格体积的接受率高达$99\%$。
2022-01-06 hep-lat
Lattice study on chiral dynamics of two-color six-flavors QCD
电弱对称性破缺和质量起源可以归因于强规范动力学引起的手征对称性破缺。在这类规范系统的几个候选者中，我们重点研究了基本表象为$N_f=6$无质量Dirac费米子的双色QCD，并通过在直至$L/a=32$的格点上模拟Wilson费米子来研究这种规范系统的动力学是否触发手征对称性破缺。给出了最轻赝标介子质量、衰变常数等物理量与夸克质量和体积的关系，并给出了六味理论中不存在手征对称性破缺的三个证据.
2013-11-05 hep-lat
Simulating non-commutative field theory
非对易（NC）场论可以映射到扭曲矩阵模型上。这种映射使他们的蒙特卡罗模拟，其中大N限制的矩阵模型描述了连续的NC场论的限制。首先，我们提出的二维NC规范理论秩1，原来是重整化的数值结果。威尔逊圈的面积定律在小区域成立，但在大区域，我们观察到一个旋转相，这对应于Aharonov-Bohm效应。接下来，我们研究d=3时的NC φ ^4模型，并探索它的相图。我们的结果同意由Gubser和Sondhi在d=4，谁预测，有序政权分裂成一个统一的阶段和条纹图案占主导地位的阶段的猜想。
2002-09-03 hep-lat hep-th
Simulating 2+1D Lattice Quantum Electrodynamics at Finite Density with Neural Flow Wavefunctions
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；The NSF AI Institute for Artificial Intelligence and Fundamental Interactions（美国国家科学基金会人工智能与基础交互研究所）；Harvard University（哈佛大学）；University of Michigan（密歇根大学）；University of Illinois, Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
提出了一种神经流波函数-规范-费米子流网络，并利用它模拟了具有有限密度动力学费米子的2+ 1维晶格紧致量子电动力学。该规范场由一个神经网络表示，该神经网络参数化一个离散化的基于流的振幅变换，而费米子符号结构由一个神经网络回流表示。该方法直接表示$U(1)$的自由度，没有任何截断，服从高斯定律的建设，样本自回归避免任何平衡时间，变分模拟规范费米子系统的符号问题准确。在这个模型中，我们研究了在不同的费米子密度和跳跃状态下的禁闭和弦断裂现象。我们研究了零密度下电荷晶体相到真空相的相变，观察到了有限密度下磁相互作用下的相分离和净电荷穿透阻挡效应。此外，我们还研究了由于费米子的动能与规范场的磁能之间的竞争效应而引起的磁相变。用我们的方法，我们进一步注意到一个连续的$U(1)$系统和一个有限截断之间的相变顺序的电势差。我们最先进的神经网络方法开辟了新的可能性，研究不同的规范理论耦合到更高维度的动态物质。
2022-12-14 cond-mat.str-el cs.LG hep-lat
Toward Quantum Simulation of SU(2) Gauge Theory using Non-Compact Variables
University of Liverpool（利物浦大学）；Leibniz Institute of Photonic Technology（莱布尼茨光子技术研究所）；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）
本文提出改进方法，通过简化哈密顿量、减少量子比特数量和优化标量质量要求，提升SU(2)规范理论的量子模拟效率，并验证非紧缩变量在大规模模拟中的潜力。
2026-04-06 hep-lat hep-th quant-ph
Dual lattice simulations of flux tubes
阿贝尔规范理论在时空格点上的表述可以作为研究禁闭机制的原型。在U（1）格点规范理论中，可以对路径积分进行对偶变换。模拟得到的对偶理论（对应于一定的限制的双希格斯模型），包括外部源，我们进行了非常准确的分析通量管的双超导图片。双通量管模拟也在全阿贝尔希格斯模型中进行，以获得非微扰控制的量子和弦的波动，并与双QCD的结果进行比较。
1998-08-30 hep-lat
Cold Atom Quantum Simulator for String and Hadron Dynamics in Non-Abelian Lattice Gauge Theory
在现有的超冷原子实验能力范围内，我们提出了一个模拟量子模拟器，用于实时模拟$(1+1)$ -d非阿贝尔规范理论的动力学.该方案要求在一维二分晶格中实现两态超冷费米子系统，并观察随后的隧穿动力学。这种模拟技术基于SU（2）格点规范理论的新的圈弦强子形式，是完全SU（2）不变量的，可以精确地模拟弦断裂和对产生等物理现象的动力学过程。该方案是可扩展的，特别是有效的模拟理论在弱耦合制度，也散装限制的理论在强耦合制度，以一定的近似。本文还提出了一个数值基准比较的精确频谱和实时动力学的格点规范理论的原子哈密顿量与实验可实现的参数范围。
2020-09-29 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Simulating Quantum Mechanics with a $θ$-term and an 't Hooft Anomaly on a Synthetic Dimension
规范理论中的拓扑$θ$项，包括3+1维的量子色动力学，产生了一个符号问题，使得经典的蒙特卡罗模拟不切实际。量子模拟不受这些符号问题的影响，是未来研究这些理论的一种有前途的方法。在短期内，研究保留一些感兴趣的物理现象的更简单的模型及其在量子硬件上的实现是有趣的。例如，在小空间环面上降维的规范理论产生的量子力学模型，尽管相对简单的解决，保留了有趣的真空和对称结构从父规范理论。在这里，我们考虑量子力学粒子在一个圆模型，通过降维1+ 1 d Schwinger模型，具有$θ$ -项，并实现了一个t Hooft异常或整体不一致性在$θ= π$。这些模型还实时显示了与之相关的自发对称性破缺和瞬子-反瞬子干涉现象。我们提出了一个实验方案的实时模拟粒子在一个圆形的$θ$ -长期和$\mathbb{Z}_n$潜在的使用一个合成的维度编码在一个里德伯原子。模拟里德伯原子与现实的实验参数，我们表明，基本的物理可以很好地捕获的实验，预期的行为，隧道速率作为$θ$的函数。类似的现象和观测量也可以出现在更复杂的量子力学模型中，这些模型通过降维与高维非阿贝尔规范理论相联系。
2022-05-06 hep-lat hep-ph hep-th
General Methods for Digital Quantum Simulation of Gauge Theories
本文提出了一种在数字量子计算机上用物质场模拟规范理论的一般方案。构造了一个尊重规范对称性的Trotterized时间演化算子，并详细介绍了获得时间分离的规范不变算子的过程。我们演示了小格点上的程序，包括2+ 1维非阿贝尔规范理论的模拟。
2019-08-27 cond-mat.str-el hep-lat nucl-th
Finite temperature effective string corrections in (3+1)D SU(2) lattice gauge theory
通过模拟四维SU（2）格点规范理论，研究了有限温度下夸克间势的有效弦修正。我们提供的第一个数值证据表明，对数修正的潜力，这是最近提出的一个签名的有效字符串在有限温度下，是普遍的也在（3+1）D规范理论，从而扩展以前的结果仅限于（2+1）D的情况。
2011-08-30 hep-lat hep-ph hep-th
Quantum Simulation of non-Abelian Lattice Gauge Theories: a variational approach to $\mathbb{D}_8$
The Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学）；ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（ICFO-光子科学研究所，巴塞罗那科学技术研究院）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究所）；University of Trento（特伦托大学）；INFN-TIFPA, Trento Institute for Fundamental Physics and Applications（INFN-TIFPA，特伦托基础物理与应用研究院）
本文提出了一种用于非阿贝尔晶格规范理论的变分方法，通过去除物质和优化资源来高效模拟$\mathbb{D}_8$。
2025-01-29 hep-lat quant-ph
Local Manipulation and Measurement of Nonlocal Many-Body Operators in Lattice Gauge Theory Quantum Simulators
格点规范理论是研究非微扰规范场物理，特别是量子色动力学的一个非常成功的框架。近年来，人们对它们在原子和固态平台上的量子模拟进行了讨论，旨在克服传统方法仍然面临的一些困难（如符号问题和实时演化）。虽然格点规范理论在量子模拟器上的实际实现可能在模拟系统及其性质方面有所不同，但它们都是针对研究类似的物理现象，由于规范理论的局部对称性，需要测量非局部的可观测量。在这项工作中，一般计划测量这种非局域观测值（威尔逊圈和介子弦运营商）在一般格点规范理论量子模拟器，仅基于本地操作的建议。
2019-11-25 hep-lat quant-ph
Lattice simulations of a gauge theory with mixed adjoint-fundamental matter
在这篇文章中，我们总结了我们在模拟杨米尔斯理论耦合到规范群的基本和伴随表示下的物质场变换的努力。在复合Higgs情形下，混合表象场规范理论被提出来描述远远超出电弱统一标度的基本相互作用，它们也与超对称QCD密切相关。此外，它们被研究为绝热连续性背景下的纯伴随物质理论的变形。我们提供了一些裸露的参数调整和相互依赖的两个表示的第一结果。我们还研究了如何在这样的理论中实现和检查手征对称性破缺或共形的情况。
2020-08-06 hep-lat hep-th
Towards $2+1$D quantum electrodynamics on a cold-atom quantum simulator
Università di Padova（帕多瓦大学）；Padua Quantum Technologies Research Center, Università degli Studi di Padova（帕多瓦量子技术研究中心，帕多瓦大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所（INFN），帕多瓦分部）；Max Planck Institute of Quantum Optics（马克斯·普朗克量子光学研究所）；Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；University of Trento（特伦托大学）；INFN-TIFPA, Trento Institute for Fundamental Physics and Applications（INFN-TIFPA，特伦托基础物理与应用研究所）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
本文提出利用冷原子量子模拟器实现(2+1)维U(1)格点规范理论的S=1截断，通过量子泽诺动力学实现规范保护，展示了高维格点规范理论的实验模拟前景。
2026-02-04 cond-mat.quant-gas hep-lat nucl-th
Quantum Simulation of Lattice Gauge Theories in more than One Space Dimension -- Requirements, Challenges, Methods
近年来，格点规范理论的量子模拟这一相对年轻的领域--旨在用量子平台实现规范理论的模拟器--经历了一个快速发展的过程。它现在不仅引起了量子信息和技术界人士的兴趣，而且被越来越多的粒子和核物理学家视为解决硬的、非微扰的规范理论物理的有效工具。随着理论的进步，现在越来越多的实验，实际上实现这样的模拟器被报道，表现出美丽的结果，但主要是在$1+1$维物理。在本文中，我们回顾了格点规范理论的基本成分和要求，在更多的维度，讨论他们的含义，他们提出的挑战，以及如何处理，潜在的，旨在模拟具有挑战性的物理问题，这一领域的下一步。
2021-06-08 hep-lat quant-ph
