論文の概要: Simulating Parton Fragmentation on Quantum Computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.05683v1
• Date: Sun, 9 Jun 2024 07:41:48 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-11 18:36:48.509309
• Title: Simulating Parton Fragmentation on Quantum Computers
• Title（参考訳）: 量子コンピュータにおけるパーティションフラグメンテーションのシミュレーション
• Authors: Tianyin Li, Hongxi Xing, Dan-Bo Zhang,
• Abstract要約: 粒子フラグメンテーション関数(FF)は、高エネルギー衝突においてユビキタスに存在するハドロン生成の過程を理解するのに不可欠である。 本稿では、量子コンピューティング手法を用いてFFを評価するための第一歩となるフレームワークを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Parton fragmentation functions (FFs) are indispensable for understanding processes of hadron production ubiquitously existing in high-energy collisions, but their first principle determination has never been realized due to the insurmountable difficulties in encoding their operator definition using traditional lattice methodology. We propose a framework that makes a first step for evaluating FFs utilizing quantum computing methodology. The key element is to construct a semi-inclusive hadron operator for filtering out hadrons of desired types in a collection of particles encoded in the quantum state. We illustrate the framework by elaborating on the Nambu-Jona-Lasinio model with numeral simulations. Remarkably, We show that the semi-inclusive hadron operator can be constructed efficiently with a variational quantum algorithm. Moreover, we develop error mitigation techniques tailed for accurately calculating the FFs in the presence of quantum noises. Our work opens a new avenue for investigating QCD hadronization on near-term quantum computers.
• Abstract（参考訳）: 粒子フラグメンテーション関数(FF)は、高エネルギー衝突においてユビキタスに存在するハドロン生成の過程を理解するのに必須であるが、従来の格子法を用いて演算子定義を符号化することが難しいため、その第一原理決定は実現されていない。 本稿では、量子コンピューティング手法を用いてFFを評価するための第一歩となるフレームワークを提案する。 鍵となる要素は、量子状態に符号化された粒子の集まりにおいて、所望の型のハドロンをフィルタリングする半包含ハドロン演算子を構築することである。 数値シミュレーションを用いて,Nambu-Jona-Lasinioモデルを用いてその枠組みを説明する。 興味深いことに、半包摂ハドロン作用素は変分量子アルゴリズムを用いて効率的に構築できることが示されている。 さらに,量子ノイズの存在下でのFFを正確に計算するための誤差軽減手法を開発した。 我々の研究は、短期量子コンピュータ上でのQCDハドロン化を調査するための新たな道を開く。

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