IBM的量子计算机模拟了粒子物理学中的一个关键过程 - ForkLog

# IBM量子计算器模拟了基本粒子物理学中的一个关键过程

研究人员首次使用IBM量子处理器模拟了量子电动力学的基本过程之一——在强电场作用下产生粒子-反粒子对。《量子内幕》报道了此事。

劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的研究员安东尼·基亚瓦雷拉（Anthony Chiavarella）使用了IBM Quantum平台上Heron处理器的156个量子比特中的104个。设备的使用是通过“量子计算机用户计划”（Quantum Computer User Program）获得的。

研究的焦点在于胶子弦的断裂——即夸克之间连接断裂并产生新的夸克-反夸克对的机制。这个过程被视为强子化的关键部分。

据文章所述，量子模拟的结果与之前在经典超级计算机上的计算相一致。

不过，该计算并未声称是完整的量子色动力学。模拟被有意简化：它被限制在一个空间维度上——即一维模型——并且夸克数量有严格限制。

基亚瓦雷拉将这项工作视为更大规模量子模拟的基础：随着设备和算法的发展，这些方法可以帮助更精确地模拟与欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机实验相关的过程。

“原则上，我们了解描述强子化的理论，但无法利用它进行预测，因为计算对经典计算机来说过于复杂。然而，利用量子设备，我们可以直接预测过程的细节，这有助于在像大型强子对撞机这样的对撞机上寻找新的物理学，”研究人员表示。

回想一下，今年六月，专家们测试了IBM Nighthawk量子处理器，在简化的量子色动力学模型QCD2中计算核子与反核子的相互作用。