1सैद्धांतिक भौतिकी संस्थान, इंसब्रुक विश्वविद्यालय, 6020 इंसब्रुक, ऑस्ट्रिया
2ऑस्ट्रियन एकेडमी ऑफ साइंसेज के क्वांटम ऑप्टिक्स और क्वांटम सूचना संस्थान, 6020 इंसब्रुक, ऑस्ट्रिया
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सार
कण भौतिकी के मानक मॉडल में अंतर्निहित जाली गेज सिद्धांतों की वास्तविक समय की गतिशीलता का अनुकरण करना एक बेहद कठिन समस्या है जहां क्वांटम सिमुलेटर शास्त्रीय दृष्टिकोण पर व्यावहारिक लाभ प्रदान कर सकते हैं। इस कार्य में, हम एक पूर्ण Rydberg-आधारित आर्किटेक्चर प्रस्तुत करते हैं, जो हार्डवेयर-कुशल तरीके से पदार्थ क्षेत्रों से जुड़े सामान्य गेज सिद्धांतों की गतिशीलता को डिजिटल रूप से अनुकरण करने के लिए सह-डिज़ाइन किया गया है। संदर्भ। [1] ने दिखाया कि कैसे एक क्विडिट प्रोसेसर, जहां गैर-एबेलियन गेज फ़ील्ड स्थानीय रूप से एन्कोडेड और समय-विकसित होते हैं, मानक क्विबिट-आधारित क्वांटम कंप्यूटर की तुलना में आवश्यक सिमुलेशन संसाधनों को काफी कम कर देता है। यहां हम बाद वाले को हाल ही में पेश किए गए फर्मिओनिक क्वांटम प्रोसेसर के साथ एकीकृत करते हैं [2], जहां हार्डवेयर स्तर पर फर्मिओनिक आँकड़ों का हिसाब लगाया जाता है, जिससे हमें क्वांटम सर्किट बनाने की अनुमति मिलती है जो गेज-मैटर इंटरैक्शन के इलाके को संरक्षित करते हैं। हम दो प्रतिमानात्मक उच्च-ऊर्जा घटनाओं पर ध्यान केंद्रित करके ऐसे फ़र्मियन-क्यूडिट प्रोसेसर के लचीलेपन का उदाहरण देते हैं। सबसे पहले, हम एबेलियन-हिग्स मॉडल का अनुकरण करने के लिए एक संसाधन-कुशल प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं, जहां कारावास और स्ट्रिंग ब्रेकिंग की गतिशीलता की जांच की जा सकती है। फिर, हम दिखाते हैं कि गैर-एबेलियन गेज फ़ील्ड से बंधे फर्मिओनिक पदार्थ घटकों से बने हैड्रॉन को कैसे तैयार किया जाए, और संबंधित हैड्रोनिक टेंसर को कैसे निकाला जाए। दोनों मामलों में, हम आवश्यक संसाधनों का अनुमान लगाते हैं, यह दिखाते हुए कि कण भौतिकी में प्रयोगात्मक रूप से प्रासंगिक मात्राओं की गणना करने के लिए क्वांटम उपकरणों का उपयोग कैसे किया जा सकता है।
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► संदर्भ
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arXiv: 2304.02527
द्वारा उद्धृत
[1] अल्बर्टो डि मेग्लियो, कार्ल जानसन, इवानो टैवर्नेली, कॉन्स्टेंटिया अलेक्जेंड्रो, श्रीनिवासन अरुणाचलम, क्रिश्चियन डब्लू. बाउर, केर्स्टिन बोर्रास, स्टेफ़ानो कैराज़ा, एरियाना क्रिप्पा, विंसेंट क्रॉफ्ट, रोलैंड डी पुटर, एंड्रिया डेलगाडो, वेड्रान डुनज्को, डैनियल जे. एगर , एलियास फर्नांडीज-कोम्बारो, एलिना फुच्स, लीना फंके, डैनियल गोंजालेज-कुआड्रा, मिशेल ग्रॉसी, जैड सी. हलीमेह, ज़ो होम्स, स्टीफन कुह्न, डेनिस लैक्रोइक्स, रैंडी लुईस, डोनाटेला लुचेसी, मिरियम लुसियो मार्टिनेज, फेडेरिको मेलोनी, एंटोनियो मेज़ाकापो, सिमोन मोंटांगेरो, लेंटो नागानो, वोइका राडेस्कु, एनरिक रिको ओर्टेगा, एलेसेंड्रो रोजेरो, जूलियन शुहमाकर, जोआओ सिक्सस, पिएत्रो सिल्वी, पैनागियोटिस स्पेंटज़ोरिस, फ्रांसेस्को टैचिनो, क्रिस्टियन टेम्मी, कोजी टेरशी, जोर्डी तुरा, सेनक तुयसुज़, सोफिया वैलेकोर्सा, उवे-जेन्स विसे , शिंजे यू, और जिंगलेई झांग, "उच्च-ऊर्जा भौतिकी के लिए क्वांटम कंप्यूटिंग: अत्याधुनिक और चुनौतियाँ। QC4HEP कार्य समूह का सारांश”, arXiv: 2307.03236, (2023).
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