通过量子处理器上的随机化实现中微子热化

超新星中微子味态的动态演化可通过具有随机耦合的全连接自旋哈密顿量进行建模。由于现有高精度模拟方法所需的量子电路深度至少随系统规模线性增长,远超当前量子设备算力极限,这类二局域哈密顿量动力学模拟仍面临重大挑战。本征态热化假说预言此类系统应呈现热化行为,该现象已在小型经典模拟中得到验证。该研究团队采用随机量子电路作为非局域动力学模拟工具,在更大尺度系统中探究味态热化现象,并证实仅需与系统尺寸无关的电路深度即可复现热化行为。通过模拟超百量子比特的动力学过程,研究人员发现热化时间近似随系统规模的平方根增长,与半经典方法预测一致。这一发现不仅验证了特定理论预言,更实证展示了近期量子设备可作为检验经典经验方法的有效工具。该工作同时揭示了随机量子电路在物理研究中的新应用——为经典方法难以处理的复杂多体动力学提供了崭新研究视角。
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提交arXiv: 2025-10-28 18:00

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