热喷气机:通过Jets Loomis Lab,Urbana Champaign,Urbana Champaign,伊利诺伊州,美国
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。
•τ〜∞⇒H |质子⟩= m |质子⟩,(纯)能量特征态。•Parton模型将质子视为几乎自由颗粒的收集•建议解决此明显悖论的分辨率:量子纠缠(Arxiv.1702.03489,Kharzeev&Levin)•发明:发明:观察到的Parton的降低密度矩阵是粒子数量基础数
夸克-胶子部分子模型是大多数散射实验研究强子组成夸克和胶子结构的概念基础。部分子模型的依据来自微扰 QCD (pQCD),特别是 QCD 因式分解定理。基本的部分子图像——例如,参见 Feynman 在参考文献 [1] 中对它的原始表述——本质上是强子成分之间散射的半经典图像,其中特定的明确事件在特定的时空范围内以特定的顺序发生。事实上,退相干是通常所教的部分子模型的主要成分之一 [2]。本文旨在强调 QCD 因式分解推导的目标通常与通常被认为是量子信息论和量子力学解释领域的主题重叠 [3]。首先,以图片的形式回顾一下深非弹性散射 (DIS) 的部分子模型的基本描述,这很有用。它经历了图 1 所示的阶段。首先,电子和质子以高速在质心框架中相互接近(图 1-A)。质子被认为是一簇小成分。
部分子分布和碎裂函数是分析大多数高能数据的核心 [1,2]。在光前沿,由于时间膨胀和渐近自由,强子由冻结的部分子组成 [3 – 5]。因此,量子色动力学 (QCD) 中的硬过程可以分解为可微扰计算的硬块乘以非微扰矩阵元素,例如部分子分布函数 (PDF) 和碎裂函数 (FF)。PDF 在光前沿被估值,并且本质上是非微扰的,这使得它们无法用标准欧几里得格子公式来计算,除了几个最低矩之外。这个缺点可以通过使用准分布 [6] 及其变体 [7,8] 来避免。这些提议现在已被许多 QCD 格子合作所采用 [9 – 14]。我们最近展示了如何将这些概念扩展到量子计算 [15] 。夸克碎裂的概念起源于菲尔德和费曼的原创工作,他们提出了夸克喷流模型来描述半包容过程中介子的产生 [16] 。该模型本质上是一个独立的部分子级联模型,其中硬部分子通过发射连续的
抽象的喷射淬灭,当Parton Cascade发生在介质内时,QCD射流的性质的修改是一种本质上的量子过程,其中颜色相干效应起着至关重要的作用。尽管在过去几年中取得了很大的进步,但对蒙特卡洛·帕顿(Monte Carlo Parton)阵雨的模拟仍然无法访问。在这种情况下,值得尝试替代配方,量子计算中的快速发展提供了一个非常有希望的方向。本文的目的是引入一种策略,以模拟单个粒子动量扩展,这是射流淬火的最简单构件。动量拓宽是由于与基础培养基相互作用的夸克或Gluon横向妈妈的修改,以QCD背景字段建模。在我们在这里考虑的αS中的最低顺序,动量扩大不涉及parton分裂和粒子数量保守,从而大大简化了量子算法的实现。但是,此数量与RHIC,LHC或未来EIC的现象学非常相关。
我们通过精确对角化分析了大质量二维量子电动力学 (QED2) 中最轻的 η 0 介子的准部分子分布。哈密顿量和增强算子被映射到具有开放边界条件的空间晶格中的自旋量子比特上。精确对角化中的最低激发态显示为在强耦合下的异常 η 0 态和弱耦合下的非异常重介子之间连续插入,并在临界点处出现尖点。增强的 η 0 态遵循相对论运动学,但在光子极限方面存在较大偏差。在强耦合和弱耦合下,对 η 0 态的空间准部分子分布函数和振幅进行了数值计算,以增加速度,并与精确的光前沿结果进行了比较。增强形式的空间部分子分布的数值结果与在最低 Fock 空间近似中得出的光子部分子分布的逆傅里叶变换相当。我们的分析指出了当前部分子分布的格子程序面临的一些局限性。
我们考虑在填充因子8 /17处的分数量子霍尔效应(FQHE),其中在双层石墨烯的Zeroth Landau水平上观察到了不可压缩性的特征。我们提出了一个用“(8/3)21 3” Parton波函数描述的Abelian状态,其中Parton本身形成了FQHE状态。该状态在拓扑上与摩尔阅读状态的女儿状态的8/17 Levin-Halperin State不同。我们在双层石墨烯的Zeroth Landau水平的8/17处进行了库仑相互作用的广泛数值精确对角线化,但发现我们的结果无法最终确定基本基态的拓扑顺序。我们将(8 /3)21 3边缘的低能效率理论进行了预测,并对该状态的实验可测量特性进行了预测,该特性可以证明它除了8/17 levin-halperin状态。
1935 年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森 (EPR) 提出了一个量子理论悖论 [ Phys. Rev. 47 , 777 (1935) ]。他们考虑了两个量子系统,最初允许它们相互作用,后来它们分离。对一个系统进行的物理可观测量必须立即影响另一个系统中的共轭可观测量 — — 即使两个系统之间没有因果关系。作者认为这是量子力学不一致性的一个明显表现。在 Bjorken、Feynman 和 Gribov 提出的核子部分子模型中,部分子(夸克和胶子)被外部硬探针视为独立的。标准论点是,在被提升到无限动量框架的核子内部,在硬相互作用过程中,具有虚拟性 Q 的虚拟光子探测到的部分子与核子的其余部分没有因果关系。然而,由于色限制,部分子和其余核子必须形成色单重态,因此必须处于强关联量子态——因此我们在亚核子尺度上遇到了 EPR 悖论。在本文中,我们提出了一种基于部分子量子纠缠的解决这一悖论的方法。我们设计了一种纠缠实验测试,并使用大型强子对撞机的质子-质子碰撞数据进行测试。我们的结果为亚核子尺度上的量子纠缠提供了强有力的直接指示。
f q / a(x q),f q / b(x q):Parton分布函数(PDFS)表示概率密度,以在Hasdron b中找到具有动量分数x q的夸克q,而具有动量分数x q,具有动量分数x。