論文の概要: Creation of Wavepackets for Quantum Chromodynamics on Quantum Computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.13069v1
• Date: Wed, 22 Jan 2025 18:28:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-23 13:27:59.741590
• Title: Creation of Wavepackets for Quantum Chromodynamics on Quantum Computers
• Title（参考訳）: 量子コンピュータにおける量子色力学のためのウェーブパレットの作成
• Authors: Matteo Turco, Gonçalo M. Quinta, João Seixas, Yasser Omar,
• Abstract要約: 量子場理論の量子シミュレーションの最も野心的な目標の1つは、リアルタイムに散乱を記述することである。 ここでは、1次元と3次元の格子ゲージ理論において真空から一般粒子の波束を生成するために、以前の研究を拡張した。 このアプローチの概念的基礎はハーグ=ルエル散乱理論であり、理論上の制限は質量のない粒子によって与えられる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: One of the most ambitious goals of quantum simulation of quantum field theory is the description of scattering in real time, which would allow not only for computation of scattering amplitudes, but also for studying the collision process step by step. The initial state of such simulation is made of typically two wavepackets moving on top of the vacuum, whose preparation is hard. Some proposals are based on a modified adiabatic transformation of free wavepackets into interacting wavepackets, but this is not suitable for quantum chromodynamics (QCD). Other approaches used in one-dimensional lattice gauge theories rely on an adiabatic transformation from the strong coupling limit, or on ansatzes to create the wavepackets from the full, interacting vacuum. Here we extend a previous work to create wavepackets of a general kind of particle from the vacuum in lattice gauge theories in one and three dimensions, including QCD. The conceptual foundation of this approach is the Haag-Ruelle scattering theory, and the only theoretical limitation is given by massless particles. In the context of digital quantum computation, the wavepacket creation from the vacuum is implemented with the technique known as LCU (linear combination of unitaries). The preparation is performed successfully with a certain success probability, which may represent the main obstacle of our approach.
• Abstract（参考訳）: 量子場理論の量子シミュレーションの最も野心的な目標の1つは、リアルタイムで散乱を記述することである。 このようなシミュレーションの初期状態は、通常真空の上を移動する2つのウェーブパックでできており、その準備は困難である。 いくつかの提案は、自由ウェーブパケットを相互作用するウェーブパケットに変形した断熱的変換に基づいているが、量子色力学(QCD)には適さない。 1次元格子ゲージ理論で用いられる他のアプローチは、強い結合限界からの断熱的変換、または、相互作用するフル真空からウェーブパレットを生成するためにアンサッツェに依存する。 ここでは、QCDを含む1次元および3次元の格子ゲージ理論において、真空から一般粒子の波束を生成するために、以前の研究を拡張した。 このアプローチの概念的基礎はハーグ=ルエル散乱理論であり、理論上の制限は質量のない粒子によって与えられる。 デジタル量子計算の文脈では、真空からのウェーブパレット生成はLCU (linear combination of unitary) と呼ばれる技法で実装される。 この準備は一定の成功確率で実施され、これは我々のアプローチの主な障害となるかもしれない。

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