論文の概要: Quantum Complexity in Nuclear Scattering and Fission Dynamics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.03240v1
- Date: Thu, 03 Sep 2026 00:46:17 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-04 18:28:38.885831
- Title: Quantum Complexity in Nuclear Scattering and Fission Dynamics
- Title（参考訳）: 核散乱とフィッションダイナミクスにおける量子複雑性
- Abstract要約: 量子コンピュータは、古典的なコンピュータの範囲を超えて、原子核のような強い相関の強い量子多体系をシミュレートする利点を約束する。
核反応力学における量子複雑性の2つの重要な指標である二部交絡エントロピーと非局所魔法の時間進化について検討する。
どちらのケースでも重要な非局所魔法と絡み合いの存在は、量子コンピュータが核反応のダイナミクスを正確にシミュレートする上で大きな利点をもたらすことを強く示唆している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computers promise advantages for simulating strongly correlated quantum many-body systems, like atomic nuclei, that are beyond the reach of classical computers. Realizing this potential requires understanding the quantum complexity structure of the target problem. We investigate the time-evolution of two key indicators of quantum complexity, bipartite entanglement entropy and non-local magic (non-stabilizerness), in nuclear reaction dynamics. We analyze two representative dynamical processes: scattering in a one-dimensional model of strongly interacting fermions governed by the Negele potential, and a realistic simulation of $^{240}$Pu fission within time-dependent Hartree-Fock-Bogoliubov (TDHFB) theory. In the former case, we find that interactions dynamically generate both entanglement and non-local magic, leaving persistent signatures of quantum complexity in the outgoing states. In the latter, we observe that substantial quantum complexity survives in the spatial bipartition of daughter fragments well beyond scission. The presence of significant non-local magic and entanglement in both cases strongly indicate that quantum computers would provide substantial advantages for accurately simulating nuclear reaction dynamics.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピュータは、古典的なコンピュータの範囲を超えて、原子核のような強い相関の強い量子多体系をシミュレートする利点を約束する。
このポテンシャルを実現するには、対象問題の量子複雑性構造を理解する必要がある。
核反応力学における量子複雑性の2つの重要な指標である両部エンタングルメントエントロピーと非局所魔法(非安定化剤性)の時間進化について検討する。
ネゲレポテンシャルによって支配される強相互作用フェルミオンの1次元モデルにおける散乱と、時間依存のハートリー・フォック・ボゴリューボフ(TDHFB)理論における$^{240}$Puフィッションの現実的シミュレーションである。
前者の場合、相互作用は絡み合いと非局所魔法の両方を動的に生成し、量子複雑性の持続的なシグネチャを出力状態に残す。
後者では, 娘の破片の空間的二分割において, 量子的複雑性が残存することが観察された。
どちらのケースでも重要な非局所魔法と絡み合いの存在は、量子コンピュータが核反応のダイナミクスを正確にシミュレートする上で大きな利点をもたらすことを強く示唆している。
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