Stabilisierung von quantenmechanischen Simulationen von Gitter-Eichtheorien durch Dissipation

Simulationen von Gitter-Eichtheorien auf rauschendem Quantenhardware leiden inhärent unter Verstöße gegen die Eichsymmetrie aufgrund von kohärenten und inkohärenten Fehlern des zugrunde liegenden physikalischen Systems, das die Simulation implementiert. Diese Eichverstöße führen dazu, dass die Simulationen unphysikalisch werden, was erfordert, dass das Ergebnis der Simulation verworfen wird. Wir untersuchen ein aktives Korrekturschema, das darauf basiert, Eichverstöße lokal zu erkennen und sie anschließend durch dissipative Steuerung des Systems zurück in den physischen Eichsektor zu korrigieren. Wir zeigen, dass das Korrekturschema nicht nur den Schutz der Eichsymmetrie gewährleistet, sondern auch zu einer längeren Gültigkeit der Simulationsergebnisse selbst im sektoriellen Bereich der Eichinvarianz führt. Schließlich erörtern wir weitere Anwendungen des Schemas, wie die Vorbereitung des Grundzustands des simulierten Systems. Veröffentlicht von der American Physical Society 2024.