論文の概要: Nuclear scattering via quantum computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.17138v2
• Date: Sat, 15 Jun 2024 19:12:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-19 06:45:07.473465
• Title: Nuclear scattering via quantum computing
• Title（参考訳）: 量子コンピューティングによる原子核散乱
• Authors: Peiyan Wang, Weijie Du, Wei Zuo, James P. Vary,
• Abstract要約: 未結合チャネルにおける2つの有界核の弾性散乱位相シフトを解くためのハイブリッド量子古典的枠組みを提案する。 量子コンピューティングの利点を利用して、多くの核子ハミルトニアン固有値問題の集合からこれらの固有エネルギーを解く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2678472239880052
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We propose a hybrid quantum-classical framework to solve the elastic scattering phase shift of two well-bound nuclei in an uncoupled channel. Within this framework, we develop a many-body formalism in which the continuum scattering states of the two colliding nuclei are regulated by a weak external harmonic oscillator potential with varying strength. Based on our formalism, we propose an approach to compute the eigenenergies of the low-lying scattering states of the relative motion of the colliding nuclei as a function of the oscillator strength of the confining potential. Utilizing the modified effective range expansion, we extrapolate the elastic scattering phase shift of the colliding nuclei from these eigenenergies to the limit when the external potential vanishes. In our hybrid approach, we leverage the advantage of quantum computing to solve for these eigenenergies from a set of many-nucleon Hamiltonian eigenvalue problems. These eigenenergies are inputs to classical computers to obtain the phase shift. We demonstrate our framework with two simple problems, where we implement the rodeo algorithm to solve the relevant eigenenergies with the IBM Qiskit quantum simulator. The results of both the spectra and the elastic scattering phase shifts agree well with other theoretical results.
• Abstract（参考訳）: 未結合チャネルにおける2つの有界核の弾性散乱位相シフトを解くためのハイブリッド量子古典的枠組みを提案する。 この枠組みの中では、2つの衝突核の連続散乱状態が、強度の異なる弱い外部調和振動子電位によって制御される多体形式を開発する。 本稿では, 共役核の相対運動の低次散乱状態の固有エネルギーを, 共役核の振動子強度の関数として計算する手法を提案する。 改良された有効範囲拡大を利用して、衝突核の弾性散乱位相シフトをこれらの固有エネルギーから外部ポテンシャルが消滅する限界まで外挿する。 我々のハイブリッドアプローチでは、量子コンピューティングの利点を利用して、多くの核子ハミルトニアン固有値問題の集合からこれらの固有エネルギーを解く。 これらの固有エネルギーは、位相シフトを得るために古典的なコンピュータに入力される。 そこで我々は,IBM Qiskit量子シミュレータを用いて,関係する固有エネルギーを解くために,ロデオアルゴリズムを実装した。 スペクトルと弾性散乱相のシフトの結果は他の理論的結果とよく一致している。

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