用于条状探测器径迹重建的量子计算方法
量子物理
2026-07-14 v1 高能物理 - 实验
计算物理
摘要
本研究探讨了量子退火在条状气体探测器粒子径迹重建中的应用。在这类探测器中，鬼影击中点和多重击中组合可能将模式识别转化为组合优化问题。我们将两个重建子问题表述为二次无约束二元优化问题。第一个子问题在局部候选区域内选择与单光子径迹相关的探测器击中点。第二个子问题从不同探测器层选择簇三重态，以便在单个量子处理单元(QPU)提交中处理多个径迹候选。所提出的公式使用模拟的DAMSA探测器事件进行测试。对于单径迹击中点选择任务，基于QPU的重建给出的位置和角度分辨率接近基于Kalman的重建。在同时关联任务中，首先从QPU样本中提取有效的簇三重态，然后使用基于图连通性的关联规则连接它们以构建径迹候选。这里研究的DAMSA事件拓扑具有低堆积，并且由类轴子粒子(ALP)衰变产生的双光子信号主导。在此设置下，结果表明QUBO公式可以重现局部重建决策。这为在更复杂的跟踪环境中结合量子和经典计算的重建方法的进一步研究提供了实用基础。
引用
@article{arxiv.2607.12821,
title = {A Quantum Computing Approach to Track Reconstruction in Strip-Type Detectors},
author = {Seungyeob Jwa and Hyunyong Kim and Jangho Kim and Minseok Oh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2607.12821},
year = {2026}
}