論文の概要: Collective neutrino oscillations: Many-body non-forward effects and non-classicality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.12404v1
• Date: Wed, 10 Jun 2026 17:59:12 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-11 16:42:38.616021
• Title: Collective neutrino oscillations: Many-body non-forward effects and non-classicality
• Title（参考訳）: 集団ニュートリノ振動:多体非フォワード効果と非古典性
• Authors: Julien Froustey, Ermal Rrapaj, Yuhao Liu, Gushu Li, Costin Iancu, Vincenzo Cirigliano,
• Abstract要約: 密度の強い天体物理学環境におけるニュートリノの進化は、典型的には量子力学の枠組み内で記述されるか、あるいは単純化された多体計算によって記述される。 我々はこれらの2つのアプローチを単純なニュートリノガス構成で比較し、特に非フォワード散乱プロセスの役割に重点を置いている。 多体計算における量子コンピューティングの自然適合性に動機付けられ,ニュートリノ進化の非古典性について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.085633070469661
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Neutrino evolution in dense astrophysical environments is typically described either within a quantum kinetic framework, which neglects the build-up of multi-body correlations, or through simplified many-body calculations that allow significant entanglement to develop. In this work, we compare these two approaches in a simple neutrino-gas configuration, with particular emphasis on the role of non-forward scattering processes. These effects are incorporated either through a collision term in the kinetic description, or by considering the full neutrino-neutrino many-body Hamiltonian. We highlight differences between the two descriptions in both their characteristic timescales and asymptotic behavior. Motivated by the natural suitability of quantum computing for many-body calculations, we further investigate the non-classicality of neutrino evolution, discussing Trotter error scaling, along with the associated costs of constructing quantum circuits in terms of entangling gates and non-Clifford gates. We find that the resources needed for neutrino many-body evolution are on the low end of typical high-energy physics problems and on the mid to high end with respect to quantum chemistry problems. For the full Hamiltonian, resource requirements increase relative to the truncated version. We emphasize the importance of efficient fermion-to-qubit encodings, which are essential for reducing the substantial computational resources required for such simulations.
• Abstract（参考訳）: 密集した天体物理学環境におけるニュートリノの進化は、多体相関の蓄積を無視した量子力学の枠組みか、あるいは大きな絡み合いを生じさせる単純化された多体計算によって説明されるのが一般的である。 本研究では、これらの2つのアプローチを単純なニュートリノガス構成で比較し、特に非前方散乱プロセスの役割に焦点を当てる。 これらの効果は、運動学的記述における衝突項または完全なニュートリノ-ニュートリノ多体ハミルトニアンを考えることによってもたらされる。 特徴的時間尺度と漸近的行動の両方において,2つの記述の違いを強調した。 多体計算における量子コンピューティングの自然適合性により、我々はさらにニュートリノ進化の非古典性について研究し、トロッター誤差のスケーリングと、エンタングゲートと非クリフォードゲートの点から量子回路を構築するコストについて論じる。 ニュートリノ多体進化に必要な資源は、典型的な高エネルギー物理問題のローエンドにあり、量子化学の問題に関して中端からハイエンドにある。 フルハミルトニアンにとって、リソース要求は、切り捨てられたバージョンに対して増加する。 我々は,このようなシミュレーションに必要な計算資源の削減に不可欠な,効率的なフェルミオン・ツー・キュービット符号化の重要性を強調した。

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