論文の概要: Studying quantum algorithms for particle track reconstruction in the
LUXE experiment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.06874v1
- Date: Mon, 14 Feb 2022 17:04:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-25 20:56:49.348565
- Title: Studying quantum algorithms for particle track reconstruction in the
LUXE experiment
- Title(参考訳): LUXE実験における粒子軌道再構成のための量子アルゴリズムの研究
- Authors: Lena Funcke, Tobias Hartung, Beate Heinemann, Karl Jansen, Annabel
Kropf, Stefan K\"uhn, Federico Meloni, David Spataro, Cenk T\"uys\"uz and Yee
Chinn Yap
- Abstract要約: LUXE実験(LASER Und XFEL Experiment)は、強いフィールドフロンティアで量子電磁力学(QED)を研究する。
本稿では,この問題を解決する量子コンピュータの可能性について予備的検討を行う。
再構成問題は、二次的制約のない2進最適化の観点で定式化される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The LUXE experiment (LASER Und XFEL Experiment) is a new experiment in
planning at DESY Hamburg, which will study Quantum Electrodynamics (QED) at the
strong-field frontier. In this regime, QED is non-perturbative. This manifests
itself in the creation of physical electron-positron pairs from the QED vacuum.
LUXE intends to measure the positron production rate in this unprecedented
regime by using, among others, a silicon tracking detector. The large number of
expected positrons traversing the sensitive detector layers results in an
extremely challenging combinatorial problem, which can become computationally
very hard for classical computers. This paper presents a preliminary study to
explore the potential of quantum computers to solve this problem and to
reconstruct the positron trajectories from the detector energy deposits. The
reconstruction problem is formulated in terms of a quadratic unconstrained
binary optimisation. Finally, the results from the quantum simulations are
discussed and compared with traditional classical track reconstruction
algorithms.
- Abstract(参考訳): ルックス実験(luxe experiment、laser und xfel experiment)は、デジーハンブルクにおける新しい計画実験であり、強磁場フロンティアで量子電磁力学(qed)を研究する。
この体制では、QEDは非摂動的である。
これはQED真空から物理電子-陽電子対を作る際に現れる。
LUXEは、この前例のない状態における陽電子生成速度を、シリコン追跡検出器などを用いて測定する。
感度検出器層を横断する多くの期待されたポジトロンは、古典的コンピュータにとって計算的に非常に難しい組合せ問題をもたらす。
本稿では,この問題を解決するために量子コンピュータの可能性を探究し,検出器エネルギー堆積物からポジトロン軌道を再構築するための予備的検討を行う。
再構成問題は二次的制約のない2進最適化の観点から定式化される。
最後に,量子シミュレーションの結果を従来のトラック再構成アルゴリズムと比較した。
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