尽管在理解极端环境下的物质方面不断取得令人瞩目的进展,但利用现有的分析和计算技术,在实验和观察之外进行定量扩展仍然具有挑战性。众所周知,经典计算在提供量子系统动力学或密集量子系统性质的稳健结果方面存在局限性,例如参考文献 [1]。Feynman [2] 等人的开创性工作已经预见到了这些局限性,他们将量子计算确定为一条前进的道路。量子计算机现已成为现实,虽然发展迅速,多样性和能力不断增强,但目前仅限于中等大小的噪声量子比特和量子数系统,量子相干时间相对较短,即我们处于噪声中型量子 (NISQ) 时代 [3]。量子计算提供的额外能力是对纠缠和叠加的控制,我们正在学习如何将其集成到我们的计算工具箱和分析技术中。量子计算对于特定的计算机科学问题具有优势,例如参考文献 [4]。 [4],研究人员现在正积极寻求量子优势在科学应用方面的应用。由于我们在标准模型物理中面临的挑战本质上是量子力学的,人们乐观地认为,它们可能为科学应用提供量子优势的早期证明。使用理想的量子计算机可以有效地进行实时时间演化 [5]。因此,如果能以足够的精度准备相关的初始状态,未来的量子计算机有望模拟复杂过程的时间演化,如强子化和碎裂、低能核反应、热化、相干中微子味演化和早期宇宙中的物质产生,例如参考文献 [6–8]。尽管初始状态准备在规模上通常效率不高,即使使用量子计算机,但大自然在这方面对我们通常很仁慈,出现了对称性、间隙和层次结构,因此经典和量子模拟的结合是可行的
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