論文の概要: Quantum Computing for Energy Correlators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.13830v1
• Date: Fri, 20 Sep 2024 18:14:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-07 05:01:49.627344
• Title: Quantum Computing for Energy Correlators
• Title（参考訳）: エネルギー相関器の量子コンピューティング
• Authors: Kyle Lee, Francesco Turro, Xiaojun Yao,
• Abstract要約: ハミルトニアン格子法を用いてエネルギー相関器を計算するための最初の数値戦略を導入する。 また、量子場理論におけるエネルギー相関子を計算するための量子アルゴリズムを提案する。
• 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: In recent years, energy correlators have emerged as powerful observables for probing the fragmentation dynamics of high-energy collisions. We introduce the first numerical strategy for calculating energy correlators using the Hamiltonian lattice approach, providing access to the intriguing nonperturbative dynamics of these observables. Furthermore, motivated by rapid advances in quantum computing hardware and algorithms, we propose a quantum algorithm for calculating energy correlators in quantum field theories. This algorithm includes ground state preparation, the application of source, sink, energy flux, real-time evolution operators, and the Hadamard test. We validate our approach by applying it to the SU(2) pure gauge theory in $2+1$ dimensions on $3\times 3$ and $5\times 5$ honeycomb lattices with $j_{\rm max} = \frac{1}{2}$ at various couplings, utilizing both classical methods and the quantum algorithm, the latter tested using the IBM emulator for specific configurations. The results are consistent with the expected behavior of the strong coupling regime and motivate a more comprehensive study to probe the confinement dynamics across the weak and strong coupling regimes.
• Abstract（参考訳）: 近年、エネルギー相関器は高エネルギー衝突の破砕力学を解明するための強力な観測器として出現している。 本研究では,ハミルトニアン格子を用いたエネルギー相関器計算のための最初の数値計算手法を導入する。 さらに、量子コンピューティングハードウェアとアルゴリズムの急速な進歩を動機として、量子場理論におけるエネルギー相関子を計算する量子アルゴリズムを提案する。 このアルゴリズムには、基底状態の準備、ソース、シンク、エネルギーフラックス、リアルタイム進化演算子、アダマール試験が含まれる。 我々はSU(2)純ゲージ理論を$3\times 3$および$5\times 5$ honeycomb lattices with $j_{\rm max} = \frac{1}{2}$で2+1$次元で適用し、古典的手法と量子アルゴリズムの両方を利用し、後者は特定の構成のためにIBMエミュレータを用いてテストした。 結果は強い結合状態の期待された挙動と一致し、弱い結合状態と強い結合状態にまたがる閉じ込めのダイナミクスを研究するためにより包括的な研究を動機付けている。

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