来自CERN、DESY、IBMQuantum等机构的专家发表了一份白皮书，确定了可以从量子计算技术的应用中受益的粒子物理学活动

上周，研究人员发表了一份重要的白皮书，确定了可以应用新兴量子计算技术的粒子物理学活动。这篇论文由来自CERN、DESY、IBMQuantum和其他30多个组织的专家撰写，现已作为预印本发布在arXiv上。

随着量子计算技术的迅速进步，本文阐述了它们在粒子物理学中的应用领域，以帮助解决不仅与大型强子对撞机雄心勃勃的升级计划相关的计算挑战，而且还与全球其他对撞机和低能实验相关。

这篇论文是由去年11月在CERN举行的首次“QT4HEP”会议上成立的一个工作组撰写的。在过去的八个月里，该工作组的46名成员一直在努力寻找量子计算技术可以提供重大帮助的领域。

确定的领域涉及理论和实验粒子物理学。然后，论文将这些领域映射到量子计算中的“问题表述”。这是确保粒子物理学界处于有利地位的重要一步，能够从突破性的新型量子计算机上线时的巨大潜力中受益。

CERN量子技术计划(CERNQTI)负责人、该论文的主要作者之一AlbertoDiMeglio表示：“量子计算非常有前途，但并不是粒子物理学中的每个问题都适合这种计算模式。”Jansen和IBMQuantum的IvanoTavernelli。“重要的是要确保我们做好准备，并且我们能够准确地确定这些技术有潜力对我们的社区最有用的领域。”

就理论粒子物理学而言，作者已经确定了与量子态演化、晶格规范理论、中微子振荡和一般量子场论相关的有前景的领域。考虑的应用包括量子动力学、晶格规范理论中静态问题的混合量子/经典算法、优化和分类。

在实验方面，作者确定了与喷流和轨道重建、稀有信号提取、超越标准模型问题、帕顿簇射和实验模拟相关的领域。然后将它们映射到分类、回归、优化和生成问题。

本文背后的工作组成员现在将开始从本文列出的活动中选择具体用例，这些活动将通过CERN和DESY参与IBM量子网络，并通过与IBMQuantum合作，在其“100x100挑战。”IBMQuantum是CERNQTI和DESY量子技术与应用中心(CQTA)的长期合作伙伴。

IBM的100x100挑战赛将看到该公司提供一种工具，能够在2024年计算具有100个量子位和深度100门操作的电路的无偏可观测值。这将为推进粒子物理和其他研究领域中有希望的选定用例提供一个重要的测试平台。

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标签：量子技术粒子物理学