将粒子对撞机用作量子计算机

高能物理中的散射过程本质上是量子力学的,但通常在末态层面进行分析,此时纠缠被视为结果的一种属性,而非底层动力学过程的后果。该研究通过将螺旋度跃迁矩阵表示为量子电路,在过程本身层面重新表述了散射。一旦运动学构型和散射道被确定,问题便简化为一个有限维的量子映射,这使得电路描述变得自然。在此框架内,以过程 e⁺e⁻ → μ⁺μ⁻ 为例进行了展示,该过程可分解为幺正和非幺正分量,分别对应相干混合与后选择效应。这种表示法将振幅重组为不同的操作元素,提供了一种视角,使对撞机过程可以被视为受约束的量子电路,其纠缠结构也可从底层电路动力学的角度加以理解,从而为运用量子信息语言分析其性质开辟了道路。
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提交arXiv: 2026-05-07 20:15

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