論文の概要: Efficient Quantum Simulation of QCD Jets on the Light Front
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.09762v1
- Date: Thu, 14 Nov 2024 19:20:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-18 15:37:09.184768
- Title: Efficient Quantum Simulation of QCD Jets on the Light Front
- Title（参考訳）: 光前線におけるQCD噴流の効率的な量子シミュレーション
- Authors: Wenyang Qian, Meijian Li, Carlos A. Salgado, Michael Kreshchuk,
- Abstract要約: 光面上の3+1次元QCDハミルトニアンを用いた多体力学の効率的な量子シミュレーションのための統一的フレームワークを提案する。
物理自由度を量子ビットにマッピングするスケーラブルな手法と、メジウム内ジェットの進化をシミュレートする手法について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Quark and gluon jets provide one of the best ways to probe the matter produced in ultrarelativistic high-energy collisions, from cold nuclear matter to hot quark-gluon plasma. In this work, we propose a unified framework for efficient quantum simulation of many-body dynamics using the (3+1)-dimensional QCD Hamiltonian on the light front, particularly suited for studying the scattering of quark and gluon jets on nuclear matter in heavy-ion collisions. We describe scalable methods for mapping physical degrees of freedom onto qubits and for simulating in-medium jet evolution. We then validate our framework by implementing an algorithm that directly maps second-quantized Fock states onto qubits and uses Trotterized simulation for simulating time dynamics. Using a classical emulator, we investigate the evolution of quark and gluon jets with up to three particles in Fock states, extending prior studies. These calculations enable the study of key observables, including jet momentum broadening, particle production, and parton distribution functions.
- Abstract（参考訳）: クォークジェットとグルーオンジェットは、コールド核物質からホットクォークグルーオンプラズマまで、超相対論的高エネルギー衝突で発生する物質を探索する最良の方法の1つである。
本研究では,光面上の3+1次元QCDハミルトニアンを用いた多体動力学の効率的な量子シミュレーションのための統一的枠組みを提案し,特に重イオン衝突における核物質へのクォークおよびグルーオンジェットの散乱の研究に適している。
物理自由度を量子ビットにマッピングするスケーラブルな手法と、メジウム内ジェットの進化をシミュレートする手法について述べる。
次に、第2量子化Fock状態を直接量子ビットにマッピングするアルゴリズムを実装し、時間力学のシミュレーションにTrotterized Simulationを使用する。
古典的なエミュレータを用いて、フォック状態の最大3つの粒子を持つクォークとグルーオンジェットの進化を調査し、先行研究を延長した。
これらの計算により、ジェットの運動量拡大、粒子生成、パルトン分布関数などの重要な観測値の研究が可能になる。
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