IBMの量子コンピュータが素粒子物理学の重要なプロセスの一つをシミュレーションしました - ForkLog

# IBMの量子コンピュータが素粒子物理学の重要なプロセスの一つをシミュレーション

研究者は初めてIBMの量子プロセッサを使用して、量子電磁気学の基本的なプロセスの一つである強い電場下での粒子・反粒子対の生成をモデル化した。The Quantum Insiderが報じている。

ローレンス・バークレー国立研究所のアンソニー・キアバレラ研究員は、IBM Quantumプラットフォーム上のHeronプロセッサの156キュービットのうち104を使用した。機器へのアクセスはQuantum Computer User Programによって提供された。

研究の焦点はグルーオンストリングの破断——クォーク間の結合が切れ、新しいクォーク・反クォーク対が生成されるメカニズム——に置かれた。このプロセスはハドロン化の重要な部分と考えられている。

論文によると、量子シミュレーションは従来の古典スーパーコンピュータによる計算と一致する結果を得た。

ただし、この計算は本格的な量子色力学を目指したものではない。シミュレーションは意図的に簡略化された：1つの空間次元（つまり1次元モデル）と厳格なクォーク数の制限に限定された。

キアバレラはこの研究をより大規模な量子シミュレーションの基盤と見ている：機器やアルゴリズムの進化に伴い、このようなアプローチはCERNの大型ハドロン衝突型加速器での実験に関連するプロセスをより正確にモデル化するのに役立つ可能性がある。

「原理的には、ハドロン化を説明する理論は知られているが、古典コンピュータでは計算が複雑すぎて予測ができない。しかし、量子機器を使用すれば、プロセスの詳細を直接予測でき、LHCのような衝突型加速器での新しい物理の探索に役立つだろう」と研究者は述べた。

なお、6月には専門家らがIBMの量子プロセッサNighthawkを使用して、簡略化された量子色力学モデルQCD2における核子と反核子の相互作用の計算をテストした。