論文の概要: Real-Time Scattering Processes with Continuous-Variable Quantum Computers

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.01767v1
• Date: Mon, 03 Feb 2025 19:11:38 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-05 14:52:43.294641
• Title: Real-Time Scattering Processes with Continuous-Variable Quantum Computers
• Title（参考訳）: 連続可変量子コンピュータを用いたリアルタイム散乱プロセス
• Authors: Steven Abel, Michael Spannowsky, Simon Williams,
• Abstract要約: 本稿では,量子場理論のリアルタイムダイナミクスをシミュレーションするためのフレームワークを提案する。 連続変数量子コンピューティングプラットフォームのための非ガウス演算を実装した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We propose a framework for simulating the real-time dynamics of quantum field theories (QFTs) using continuous-variable quantum computing (CVQC). Focusing on ($1+1$)-dimensional $\varphi^4$ scalar field theory, the approach employs the Hamiltonian formalism to map the theory onto a spatial lattice, with fields represented as quantum harmonic oscillators. Using measurement-based quantum computing, we implement non-Gaussian operations for CQVC platforms. The study introduces methods for preparing initial states with specific momenta and simulating their evolution under the $\varphi^4$ Hamiltonian. Key quantum objects, such as two-point correlation functions, validate the framework against analytical solutions. Scattering simulations further illustrate how mass and coupling strength influence field dynamics and energy redistribution. Thus, we demonstrate CVQC's scalability for larger lattice systems and its potential for simulating more complex field theories.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,連続変数量子コンピューティング(CVQC)を用いた量子場理論(QFT)のリアルタイムダイナミクスをシミュレーションするためのフレームワークを提案する。 1+1$)-次元の$\varphi^4$スカラー場の理論に焦点をあてて、このアプローチは、量子調和振動子として表される場を持つ空間格子に理論を写像するためにハミルトン形式を用いる。 測定に基づく量子コンピューティングを用いて、我々はCQVCプラットフォームのための非ガウス演算を実装した。 この研究は、特定のモータを持つ初期状態を作成する方法を紹介し、その進化を$\varphi^4$ Hamiltonianの下でシミュレートする。 2点相関関数のような重要な量子オブジェクトは、解析的解に対するフレームワークを検証する。 散乱シミュレーションは、質量と結合強度が場の力学とエネルギーの再分配にどのように影響するかをさらに示している。 そこで,大規模格子系に対するCVQCのスケーラビリティと,より複雑な場の理論をシミュレートする可能性を示す。

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