論文の概要: Coherent Quantum Evaluation of Collider Amplitudes for Effective Field Theory Constraints

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.21311v1
• Date: Tue, 24 Feb 2026 19:33:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-26 18:19:16.583204
• Title: Coherent Quantum Evaluation of Collider Amplitudes for Effective Field Theory Constraints
• Title（参考訳）: 有効場理論制約に対する衝突振幅のコヒーレント量子評価
• Authors: Yacine Haddad, Kaidi Xu, Vincent Croft, Jad C. Halimeh, Michele Grossi,
• Abstract要約: ゲートベース量子ハードウェア上での$e+e-to ell+ell-$散乱に対する先行次ヘリシティ振幅を計算するためのハイブリッド量子古典的フレームワークを提案する。 得られた断面を用いて、標準模型結合と実効場理論演算子の両方を制約する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.177973842316527
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Precision measurements at electron-positron colliders provide stringent tests of the Standard Model and powerful probes of possible higher-dimensional interactions. We present a hybrid quantum-classical framework for computing leading-order helicity amplitudes for $e^+e^-\to \ell^+\ell^-$ scattering on gate-based quantum hardware and using the resulting cross sections to constrain both Standard Model couplings and effective field theory operators. In our approach, external kinematics are encoded into single-qubit Weyl spinors, and full helicity amplitudes are reconstructed by coherently combining diagrammatic contributions within a single quantum circuit. Classical post-processing yields physical amplitudes and differential cross sections that can be directly compared with collider data. As a proof of concept, we compute unpolarised angular distributions and perform binned likelihood fits to precision electron-positron measurements. The extracted bounds are statistically consistent with Standard Model expectations, demonstrating that quantum-assisted amplitude evaluation can interface directly with phenomenological analyses and experimental data. This work establishes a concrete pathway toward applying quantum computing to precision collider physics and effective field theory studies.
• Abstract（参考訳）: 電子-陽電子衝突器の精密測定は、標準模型の厳密な試験と高次元相互作用の強力なプローブを提供する。 ゲートベース量子ハードウェア上での$e^+e^-\to \ell^+\ell^-$散乱に対する先行次ヘリシティ振幅を計算するためのハイブリッド量子古典的フレームワークを提案する。 提案手法では, 外部キネマティクスを単一量子ビットワイルスピノルに符号化し, 単一量子回路内の図形的寄与をコヒーレントに組み合わせて完全なヘリシティ振幅を再構成する。 古典的な後処理は、コライダーデータと直接比較できる物理的振幅と差分断を与える。 概念実証として、偏極のない角分布を計算し、精密電子-陽電子測定に適合する双極子近似を行う。 抽出された境界は標準模型の期待値と統計的に一致しており、量子支援振幅評価が現象学的解析や実験データと直接的に相互作用できることが示されている。 この研究は、量子コンピューティングを精度の高いコライダー物理学や効果的な場の理論研究に適用するための具体的な経路を確立する。

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