論文の概要: Quantum integration of decay rates at second order in perturbation theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.12236v1
• Date: Wed, 18 Sep 2024 18:00:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-07 15:49:40.191462
• Title: Quantum integration of decay rates at second order in perturbation theory
• Title（参考訳）: 摂動理論における2次崩壊速度の量子積分
• Authors: Jorge J. Martínez de Lejarza, David F. Rentería-Estrada, Michele Grossi, Germán Rodrigo,
• Abstract要約: 摂動量子場理論において、高エネルギー物理学における全崩壊率の量子計算を2次で行う。 この研究は、2つの最近の最先端の進歩の合流点を浮き彫りにしている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present the first quantum computation of a total decay rate in high-energy physics at second order in perturbative quantum field theory. This work underscores the confluence of two recent cutting-edge advances. On the one hand, the quantum integration algorithm Quantum Fourier Iterative Amplitude Estimation (QFIAE), which efficiently decomposes the target function into its Fourier series through a quantum neural network before quantumly integrating the corresponding Fourier components. On the other hand, causal unitary in the loop-tree duality (LTD), which exploits the causal properties of vacuum amplitudes in LTD to coherently generate all contributions with different numbers of final-state particles to a scattering or decay process, leading to singularity-free integrands that are well suited for Fourier decomposition. We test the performance of the quantum algorithm with benchmark decay rates in a quantum simulator and in quantum hardware, and find accurate theoretical predictions in both settings.
• Abstract（参考訳）: 摂動量子場理論において、高エネルギー物理学における全崩壊率の量子計算を2次で行う。 この研究は、2つの最近の最先端の進歩の合流点を浮き彫りにしている。 一方、量子積分アルゴリズムQuantum Fourier Iterative Amplitude Estimation (QFIAE)は、対応するフーリエ成分を量子的に積分する前に、量子ニューラルネットワークを介して標的関数をそのフーリエ級数に効率的に分解する。 一方、ループツリー双対性(LTD)の因果ユニタリは、LTDの真空振幅の因果特性を利用して、散乱または崩壊過程に対する様々な最終状態粒子の全ての寄与をコヒーレントに生成し、フーリエ分解に好適な特異性のない積分子をもたらす。 量子シミュレータと量子ハードウェアのベンチマーク崩壊率を用いて量子アルゴリズムの性能を検証し、両方の設定で正確な理論的予測を求める。

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