de Sitter-辐射过渡中宇宙粒子创建的时间分辨数字量子模拟
量子物理
2026-05-07 v1 高能物理 - 理论
摘要
我们展示了 de Sitter-辐射 FLRW 过渡中宇宙粒子创建的时间分辨数字量子模拟。与仅将最终博洛涅亚变换编译为一次性电路不同，我们对等时演化进行离散化，并将动力学实现为短时间电路块的 Trotter 化序列。该表述不仅提供晚期时间粒子数的访问，还能在非绝热过渡期间获取固定基底偶对占用的构建过程。我们使用四比特单激发编码表示动量对 ，比较了矩阵-Trotter 演化、无噪声状态向量模拟、有限-shot Qiskit Aer 模拟以及浅层 IBM 硬件实现。模拟结果在受控单激发 regime 下与解析快速过渡基准 一致。IBM 实验演示了浅层电路块的执行，但表现出约 的残余硬件误差，表明定量硬件重建粒子谱仍超出当前 NISQ 性能范围。
引用
@article{arxiv.2605.04099,
title = {Time-resolved digital quantum simulation of cosmological particle creation in a de Sitter-radiation transition},
author = {Hamzeh Alavirad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.04099},
year = {2026}
}