螺旋度

针对螺旋度振幅和部分子簇射的量子计算算法

高能粒子碰撞测量的解释在很大程度上依赖于完整事件发生器的性能，其中包括计算硬过程和随后的部分子簇射步骤。随着量子设备的不断改进，需要专用算法来挖掘计算机可以提供的潜在量子。我们提出了用于量子门计算机的通用和可扩展算法，以促进螺旋度振幅和部分子簇射过程的计算。螺旋度振幅计算利用旋量和量子比特之间的等价性以及量子计算机的独特功能来同时计算所涉及的每个粒子的螺旋度，从而充分利用计算的量子性质。通过同时计算 2 → 2 过程的 s 和 t 通道振幅，进一步利用了相对于传统计算机的这一优势。部分子簇射算法模拟了两步离散部分子簇射的共线发射。与经典实现相比，量子算法为整个部分子簇射过程构建了一个具有所有簇射历史叠加的波函数，从而无需明确跟踪单个簇射历史。这两种算法都利用了量子计算机在整个计算过程中保持量子态的能力，代表了描述 LHC 完整碰撞事件的量子计算算法的第一步。