論文の概要: Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations in Dense Neutrino Environment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.11610v1
- Date: Fri, 15 Aug 2025 17:21:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-18 14:51:24.165907
- Title: Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations in Dense Neutrino Environment
- Title（参考訳）: 密度ニュートリノ環境における集合ニュートリノ振動の量子シミュレーション
- Authors: Shvetaank Tripathi, Sandeep Joshi, Garima Rajpoot, Prashant Shukla,
- Abstract要約: 本稿では, 雑音量子シミュレータ上でのシステムシミュレーションによるニュートリノ集団振動の研究を行う。
量子ビット上の2-および3-ニュートリノ系のニュートリノ状態を計算する。
ニュートリノ間の絡み合いの尺度として,コンカレンスを評価するための量子回路を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8388591755871735
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Inside dense neutrino gases, such as neutron star mergers or core-collapse supernovae, collective neutrino effects cause the transformation of one neutrino flavour into another. Due to strong neutrino self-interactions in these environments, there is prevalence of flavour swapping. Considering these environments to be isotropic and homogeneous, we present a study of collective neutrino oscillations by simulating such a system on a noisy quantum simulator (Qiskit AerSimulator) and a quantum processor (ibm\_brisbane). We model the effective Hamiltonian governing neutrino interactions and by applying the Trotter-Suzuki approximation, decompose it into a tractable form suitable for quantum circuit implementation of the time-evolution propagator. Encoding the neutrino state for a system of two- and three-neutrinos onto qubits, we compute the time evolution of the inversion probability relative to the initial product state. Furthermore, we present quantum circuits to evaluate the concurrence as a measure of entanglement between the neutrinos.
- Abstract（参考訳）: 中性子星の融合や核崩壊超新星のような高密度ニュートリノガスの中で、集合ニュートリノ効果は1つのニュートリノ風味を別のニュートリノに変換する。
これらの環境下での強いニュートリノの自己相互作用により、風味交換の頻度が高い。
これらの環境が等方的で均質であることを考えると、ノイズ量子シミュレータ(Qiskit AerSimulator)と量子プロセッサ(ibm\_brisbane)上の系をシミュレートすることで、集合ニュートリノ振動の研究を行う。
我々は、実効的なハミルトニアンによるニュートリノ相互作用をモデル化し、トロッター・スズキ近似を適用して、時間進化プロパゲータの量子回路実装に適した抽出可能な形式に分解する。
2-および3-ニュートリノ系のニュートリノ状態を量子ビットに符号化し、初期積状態に対する反転確率の時間発展を計算する。
さらに,ニュートリノ間の絡み合いの尺度として,コンカレンスを評価するための量子回路を提案する。
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