核环境中喷注淬火的光前 QCD 量子模拟

我们开发了一个在量子计算机上模拟核环境中喷注淬火的框架。该公式基于 QCD 的光前哈密顿动力学。哈密顿量由与喷注淬火研究相关的三部分组成：动能项、扩散项和劈裂项。在动量空间中由 $n$ 粒子态构成的基底下，动能哈密顿量是对角的。表示扩散和劈裂部分的矩阵是稀疏的。哈密顿量的扩散部分依赖于经典背景规范场，在构建时间演化的量子线路之前需要对其进行经典采样。采样的成本与演化的时间长度和动量网格体积成线性比例。该框架自动跟踪量子干涉，因此可用于研究具有两个以上相干劈裂情况下的朗道-波梅兰丘克-米格达尔效应，这超出了当前最先进分析的范围，无论介质是静态还是膨胀的、薄还是厚、热还是冷。我们将此框架应用于研究一个玩具模型和胶子在小型晶格上的介质内辐射。在玩具模型和胶子情况的量子模拟结果中都观察到了朗道-波梅兰丘克-米格达尔效应的本质，即由介质相互作用引起的量子退相干抑制了总辐射概率。