論文の概要: Three-flavor supernova neutrino simulation using a hybrid quantum-classical algorithm with qutrits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.01099v1
- Date: Fri, 01 May 2026 21:08:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-05 20:33:49.580343
- Title: Three-flavor supernova neutrino simulation using a hybrid quantum-classical algorithm with qutrits
- Title（参考訳）: 量子古典的ハイブリッド量子アルゴリズムを用いた3自由度超新星ニュートリノシミュレーション
- Authors: Daniel J. Heimsoth, A. Baha Balantekin, Pooja Siwach,
- Abstract要約: 量子コンピュータ上での古典量子ハイブリッドアルゴリズムを用いて,核崩壊超新星内での自己干渉型3自由度ニュートリノ系をシミュレーションする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We simulate a self-interacting three-flavor neutrino system within a core-collapse supernova using a hybrid classical-quantum algorithm on a qutrit computer. Based on the Dirac-Frenkel evolution equations, we employ a variation of the quantum-assisted simulator (QAS) to calculate the system's time evolution operator by performing qutrit Hadamard tests to find expectation values of unitary operators in the Hamiltonian. The time evolution simulation is then done classically. We find that the hybrid algorithm produces results comparable to an exact numerical integration out to times of $t \approx 30 \,ω_0^{-1}$ with time step $δt = 0.005 \,ω_0^{-1}$, where $ω_0$ is the energy scale of the single neutrino vacuum oscillations. We discuss the lessons learned in simulating neutrino systems using this hybrid quantum-classical algorithm, along with the advantages it offers over quantum Trotterization.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータ上での古典量子ハイブリッドアルゴリズムを用いて,核崩壊超新星内での自己干渉型3自由度ニュートリノ系をシミュレーションする。
ディラック=フランケルの進化方程式に基づいて、量子アシストシミュレータ(QAS)の変分を用いて、ハミルトニアンにおけるユニタリ作用素の期待値を求めるためにクォートアダマールテストを実行することにより、システムの時間発展演算子を計算する。
時間進化シミュレーションは古典的に行われる。
このハイブリッドアルゴリズムは、時間ステップ$δt = 0.005 \,ω_0^{-1}$で、t \approx 30 \,ω_0^{-1}$の正確な数値積分に匹敵する結果を生成する。
我々は、このハイブリッド量子古典アルゴリズムを用いてニュートリノ系をシミュレートする際の教訓と、量子トロッター化に対する利点について論じる。
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