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양자 셀룰러 오토마트론 (QCA)은 보편적인 양자 계산을 위한 모델이며 상대론적 양자장의 디지털 양자 시뮬레이션에 자연스러운 후보입니다. 여기서 우리는 1+1 차원에서 자유 상대론적 디랙 양자장에 대한 QCA 시뮬레이션을 구현하기 위한 첫 번째 광자 플랫폼을 소개합니다. 단일 광자의 궤도 각운동량 (OAM)에서 장의 위치 자유도를 인코딩하여, 우리의 첨단 설치는 두 개의 공간 광 변조기를 사용하여 입력 OAM 상태 준비와 출력 측정을 완전히 제어할 가능성과 함께 8 단계의 DQCA를 실험적으로 실현합니다. 따라서 각 단계에서 OAM 공간의 분포를 연구함으로써, 우리는 자유 디랙 장의 시간 진화를 재현할 수 있었고, 이는 입자와 반입자 상태의 간섭을 나타내는 지터베베쿵, 매우 보기 힘든 진동 운동을 관찰하게 됩니다. 예상된 지터베베쿵 진동과 측정된 지터베베쿵 진동 사이의 일치는 시뮬레이터 성능을 인증하며, 보다 복잡한 상대론적 효과 시뮬레이션을 위한 광자 플랫폼의 응용 가능성을 열어줍니다.
Suprano 외, (Mon,)은 이 문제를 연구했습니다.
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