致密中微子环境中中微子集体振荡的量子模拟
量子物理
2025-08-18 v1 高能物理 - 唯象学
核理论
摘要
在致密中微子气体中,如中子星并合或核心坍缩超新星,集体中微子效应导致一种中微子味转变为另一种。由于这些环境中中微子自相互作用的强烈存在,味交换普遍存在。考虑到这些环境是各向同性和均匀的,我们通过在含噪量子模拟器(Qiskit AerSimulator)和量子处理器(ibm_brisbane)上模拟这样的系统,研究了集体中微子振荡。我们建模了支配中微子相互作用的有效哈密顿量,并通过应用Trotter-Suzuki近似,将其分解为适合量子电路实现时间演化传播子的可处理形式。将两体和三体中微子系统的中微子状态编码到量子比特上,我们计算了相对于初始乘积态的反转概率的时间演化。此外,我们提出了用于评估中微子之间纠缠度的并发度的量子电路。
引用
@article{arxiv.2508.11610,
title = {Quantum Simulation of Collective Neutrino Oscillations in Dense Neutrino Environment},
author = {Shvetaank Tripathi and Sandeep Joshi and Garima Rajpoot and Prashant Shukla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.11610},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 10 figures