論文の概要: Real-time quantum simulation of hadron production in deep inelastic scattering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.25350v1
• Date: Sun, 18 Oct 2026 15:46:05 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-10-20 22:45:15.024907
• Title: Real-time quantum simulation of hadron production in deep inelastic scattering
• Title（参考訳）: 深部非弾性散乱におけるハドロン生成のリアルタイム量子シミュレーション
• Abstract要約: 我々は,光前QCDハミルトン形式に基づく深い非弾性散乱における中間子生成のための量子シミュレーションフレームワークを開発した。 古典シミュレーションの結果は、幅広いパラメータにわたる解析的エイコナル予測とよく一致している。 この研究は、深い非弾性散乱において排他的ハドロン生成を計算するための第一原理、振幅レベル経路を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.3624076336467668
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• Abstract: We develop a quantum simulation framework for meson production in deep inelastic scattering based on light-front QCD Hamiltonian formalism. A quark-antiquark dipole, prepared either as a single-momentum state or as the $q\bar q$ component of a virtual photon, is evolved in real time through the color field of a nuclear target via Trotterized unitary evolution. We consider both proton and gold nuclear targets, each characterized by their respective saturation scale. From the evolved state we extract the transverse momentum broadening, the total and elastic cross sections, and the $J/ψ$ production rate by projecting onto the $J/ψ$ light-front wavefunction. We then extract the nuclear modification factor $R_A$ at different photon virtuality $Q^2$ and analyze nuclear modification effect. Results of classical simulations show good agreement with analytical eikonal predictions across a broad range of parameters. For the single-momentum dipole, quantum simulation is demonstrated on a quantum circuit emulator with a smaller lattice size, and results are consistent with the classical benchmark. This work establishes a first-principles, amplitude-level pathway toward computing exclusive hadron production in deep inelastic scattering, directly relevant to the physics program of the Electron-Ion Collider.
• Abstract（参考訳）: 我々は,光前QCDハミルトン形式に基づく深い非弾性散乱における中間子生成のための量子シミュレーションフレームワークを開発した。 単一モーメント状態または仮想光子の$q\bar q$成分として調製されたクォークアンティクォークダイポールは、トロター化ユニタリ進化を通じて核標的の色場を介してリアルタイムで進化する。 それぞれの飽和度を特徴とする陽子と金の核標的を考察する。 進化した状態から、逆運動量拡大、全断面および弾性断面、および、$J/>$光フロント波動関数に投射することによって、$J/>$生産率を抽出する。 次に、異なる光子仮想度$Q^2$で核改質係数$R_A$を抽出し、核改質効果を分析する。 古典シミュレーションの結果は、幅広いパラメータにわたる解析的エイコナル予測とよく一致している。 単一モメンタム双極子の場合、量子シミュレーションは格子サイズの小さい量子回路エミュレータ上で実証され、その結果は古典的なベンチマークと一致している。 この研究は、Electron-Ion Colliderの物理プログラムに直接関係する深い非弾性散乱において、排他的ハドロン生成を計算するための第一原理、振幅レベル経路を確立する。

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