محققان مقاله مهمی را در Arxiv منتشر کردند که فعالیت‌هایی را در فیزیک ذرات شناسایی می‌کند که در آن فناوری‌های محاسبات کوانتومی می‌توان به کار رفت. کارشناسانی که این مقاله را نوشتند از CERN، DESY، IBM Quantum و بیش از 30 سازمان دیگر بوده اند. حوزه های شناسایی شده به فیزیک ذرات نظری و تجربی مربوط می شود.
با پیشرفت سریع فناوری‌های محاسبات کوانتومی، این مقاله کاربردهایی را مشخص می‌کند که می‌توان آنها را در فیزیک ذرات به کار برد تا به مقابله با چالش‌های محاسباتی مربوط به برنامه ارتقای جاه‌طلبانه برخورددهنده هادرون بزرگ (LHC)، بلکه برای سایر برخورددهنده‌ها و آزمایش‌های کم انرژی در سراسر جهان کمک کند. این مقاله توسط یک گروه که در اولین کنفرانس"QT4HEP" که نوامبر گذشته در CERN برگزار شد، تهیه شد. در طول هشت ماه گذشته، 46 عضو این گروه کاری سخت تلاش کرده‌اند تا حوزه‌هایی را شناسایی کنند که فناوری‌های محاسباتی کوانتومی می‌توانند مزایای قابل‌توجهی را ارائه دهند.
در بخش فیزیک ذرات بنیادی نظری، نویسندگان حوزه‌های امیدوارکننده‌ای را در رابطه با تکامل حالت‌های کوانتومی، نظریه شبکه‌سنج، نوسانات نوترینو و نظریه‌های میدان کوانتومی به طور کلی شناسایی کرده‌اند. کاربردهای در نظر گرفته شده شامل دینامیک کوانتومی، الگوریتم‌های ترکیبی کوانتومی/کلاسیک برای مسائل استاتیکی در نظریه گیج شبکه، بهینه‌سازی و طبقه‌بندی است.
در بخش تجربی، نویسندگان حوزه‌های مربوط به بازسازی جت و مسیر، استخراج سیگنال‌های نادر، مشکلات مدل استاندارد، دوش‌های پارتون و شبیه‌سازی آزمایش را شناسایی کرده‌اند. سپس این مسائل به طبقه بندی، رگرسیون، بهینه سازی و مسائل تولید نگاشت می شوند.
اعضای گروه کاری این مقاله اکنون فرآیند بکارگیری از فعالیت‌های فهرست‌شده در مقاله را آغاز خواهند کرد تا از طریق مشارکت CERN و DESY در شبکه کوانتومی آی‌بی‌ام و از طریق همکاری با آی‌بی‌ام کوانتوم، تحت «چالش 100×100» پیش برود. IBM Quantum همکار قدیمی CERN QTI و مرکز فناوری‌ها و کاربردهای کوانتومی (CQTA) در DESY است. چالش 100×100 آی‌بی‌ام باعث می‌شود که این شرکت ابزاری را ارائه کند که قادر به محاسبه مدارها با 100 کیوبیت و گیت با عمق 100 در سال 2024 است. این یک بستر آزمایشی مهم برای پیشبرد موارد استفاده منتخب از فیزیک ذرات و سایر زمینه‌های تحقیقاتی ارائه می‌کند.
لینک مقاله:
https://arxiv.org/abs/2307.03236
