論文の概要: Particle Production, Equilibration, and Quantum Recurrences from Classical Fields
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.11316v1
- Date: Tue, 11 Aug 2026 18:06:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-13 19:07:54.328817
- Title: Particle Production, Equilibration, and Quantum Recurrences from Classical Fields
- Title（参考訳）: 古典的分野からの粒子生成・平衡・量子再帰
- Authors: Iván Cuntín, Wenyang Qian, Bin Wu,
- Abstract要約: 粒子生成には可観測物の平衡が伴う。
結果は、非平衡量子場理論における平衡の第一原理研究への道筋を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.0056909841071473
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate particle production from classical fields, a phenomenon central to the pre-equilibrium dynamics of relativistic heavy-ion collisions and the reheating epoch of the early Universe. Using lattice $λφ^4$ theory as a proof of principle, we show that this problem is naturally amenable to quantum computation, providing a first-principles framework for nonequilibrium quantum-field dynamics beyond existing approximations. We perform simulations on small spatial lattices, exhausting our available classical computational resources while maintaining a direct mapping to future quantum-computing implementations. We find that particle production is accompanied by equilibration of observables, including the field expectation value, occupation-number distribution, and pressure. The observed equilibration persists for timescales several times longer than the initial equilibration time before the observables resume oscillatory behavior associated with quantum Poincaré recurrences. Our results establish a route toward first-principles studies of equilibration in nonequilibrium quantum field theory and provide insight into the search for the smallest possible locally equilibrated quark-gluon systems at hadron colliders.
- Abstract（参考訳）: 我々は、相対論的重イオン衝突と初期の宇宙における再加熱エポックの平衡前ダイナミクスの中心となる古典場からの粒子生成について検討した。
格子 $λφ^4$ 理論を原理の証明として用い、この問題は量子計算に自然に適用可能であることを示し、既存の近似を超えた非平衡量子場力学の第一原理フレームワークを提供する。
我々は,空間格子のシミュレーションを行い,従来の計算資源を浪費し,将来の量子計算実装への直接マッピングを維持した。
粒子生成には, 電界予測値, 職業数分布, 圧力など, 可観測物の平衡が伴う。
観測された平衡は、量子ポアンカレ再帰に関連する振動挙動を再開する前に、最初の平衡時間よりも数倍長い時間スケールで持続する。
この結果は、非平衡量子場理論における平衡の第一原理研究への道筋を確立し、ハドロン衝突器における最小限の局所平衡クォークグルーオン系の探索に関する知見を提供する。
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