論文の概要: A collider as a quantum computer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.06907v1
• Date: Thu, 07 May 2026 20:15:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-11 19:43:38.598036
• Title: A collider as a quantum computer
• Title（参考訳）: 量子コンピュータとしてのコライダー
• Authors: Wei Xie, Ji-Chong Yang,
• Abstract要約: 我々は、ヘリシティ遷移行列を量子回路として表現することで、プロセス自体のレベルでの散乱を再構成する。 このフレームワーク内では、プロセス $e+e-to +-$ の例が示され、単体および非単体コンポーネントに分解される。 この表現は振幅を異なる操作要素に再編成し、コライダー過程を制約量子回路と見なす視点を与える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2802588232371277
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Scattering processes in high-energy physics are inherently quantum mechanical, yet are typically analyzed at the level of final states, where entanglement appears as a property of the outcome rather than a consequence of the underlying dynamics. We reformulate scattering at the level of the process itself by representing helicity transition matrices as quantum circuits. Once the kinematic configuration and scattering channel are fixed, the problem reduces to a finite-dimensional quantum map, making a circuit description natural. Within this framework, an example of the process $e^+e^-\to μ^+μ^-$ is shown, which decomposes into unitary and non-unitary components, corresponding to coherent mixing and postselection effects. This representation reorganizes the amplitude into distinct operational elements, providing a perspective in which collider processes can be viewed as constrained quantum circuits and their entanglement structure can be understood in terms of the underlying circuit dynamics, opening the door to analyzing their properties using the language of quantum information.
• Abstract（参考訳）: 高エネルギー物理学における散乱過程は本質的に量子力学であるが、典型的には最終状態のレベルで解析される。 我々は、ヘリシティ遷移行列を量子回路として表現することで、プロセス自体のレベルでの散乱を再構成する。 キネマティックな構成と散乱チャネルが固定されると、問題は有限次元の量子マップに還元され、回路記述が自然になる。 このフレームワーク内では、プロセス $e^+e^-\to μ^+μ^-$ の例が示され、コヒーレント混合とポストセレクション効果に対応するユニタリ成分と非ユニタリ成分に分解される。 この表現は振幅を異なる操作要素に再編成し、コライダー過程を制約量子回路と見なす視点を与え、その絡み合い構造を基礎となる回路力学の観点から理解し、量子情報の言語を用いてそれらの特性を分析するための扉を開く。

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