标量量子场论中散射的量子计算

量子场论为经实验证实的最基础物理理论提供了框架，并实现了前所未有的精确预测。然而，物理可观测量计算通常需要巨大的计算复杂度，且一般仅在相互作用强度较弱时才能执行。对量子场论基础及其丰富后果的充分理解仍然是一个突出的挑战。我们开发了一种量子算法，用于计算四维及更低维时空中的大质量 $\phi^4$ 理论中的相对论散射振幅。该算法的运行时间在粒子数、能量和所需精度方面均为多项式量级，并适用于弱耦合和强耦合情形。因此，它在高精度或强耦合条件下相比现有的经典方法提供了指数级加速。