LUXE 实验中粒子径迹重建的量子算法研究
高能物理 - 实验
2023-03-01 v1 仪器与探测器
量子物理
摘要
LUXE 实验（LASER Und XFEL Experiment）是 DESY Hamburg 正在规划的一项新实验，将在强场前沿研究量子电动力学（QED）。在该 regime 下，QED 是非微扰的。这表现为从 QED 真空中产生实际的电子-正电子对。LUXE 拟利用硅径迹探测器等手段，在这一前所未有的 regime 下测量正电子产生率。大量预期穿过灵敏探测器层的电子-正电子对导致了一个极具挑战性的组合问题，对经典计算机而言在计算上可能非常困难。本文给出一项初步研究，探讨量子计算机解决该问题并从探测器能量沉积中重建正电子轨迹的潜力。该重建问题被表述为一个二次无约束二值优化（QUBO）。最后，讨论了量子模拟的结果，并与传统的经典径迹重建算法进行了比较。
引用
@article{arxiv.2202.06874,
title = {Studying quantum algorithms for particle track reconstruction in the LUXE experiment},
author = {Lena Funcke and Tobias Hartung and Beate Heinemann and Karl Jansen and Annabel Kropf and Stefan Kühn and Federico Meloni and David Spataro and Cenk Tüysüz and Yee Chinn Yap},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06874},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 6 figures, Proceedings of the 20th International Workshop on Advanced Computing and Analysis Techniques in Physics Research (ACAT 2021)