Descripción del proyecto
La informática cuántica podría arrojar luz sobre las colisiones de partículas de alta energía
La computación cuántica está revolucionando cómo se resuelven problemas complejos y ofrece nuevas formas de abordar retos en campos como la física nuclear y de altas energías. Permite simular sistemas cuánticos de muchos cuerpos, como la evolución de los chorros en la física de partículas, de forma más eficiente, sobre todo a medida que se mejoran los procesadores cuánticos. En el proyecto Q-JEPS, que cuenta con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, se pretende crear el primer marco de computación cuántica para estudiar la evolución de chorros multipartícula con ordenadores cuánticos ruidosos de escala intermedia. Los investigadores desarrollarán algoritmos cuánticos eficientes para simular chorros en campos densos y calcular observables básicas como el parámetro de apagado del chorro. También examinarán las funciones de estructura de los protones y, último lugar, publicarán un «software» de simulación cuántica de código abierto.
Objetivo
Quantum computing has emerged as a new method to simulate many-body quantum systems, especially in nuclear and high energy physics. The goal of this proposal is to develop the first quantum computing framework for multi-particle jet evolution using the light-front Hamiltonian approach and parton structure functions related to core high energy experiments using available noisy intermediate-scale quantum (NISQ) computers. The fruition of this 24-month project will provide an alternative “quantum” perspective to jet physics, which complements current classical models. By using qubit, a two-level quantum state, quantum simulation triumphs over its classical counterpart by taking asymptotically fewer computational resources, especially when quantum processors become available in the next few years. To this end, I propose to spend the first 16 months at my main host, the Galician Institute of High Energy Physics (IGFAE) of the University of Santiago de Compostela (USC), under supervisor Professor Carlos Salgado on jet physics and quantum simulations. Here, I will develop an efficient Hamiltonian and state encoding scheme for the quantum simulation of composite jets in a dense background field to extract useful observables such as the jet quenching parameter. In the next 4 months, I will work at the second host, the University of California Los Angeles (UCLA), with supervisor Professor Zhongbo Kang on parton structure functions. I will study different quantum algorithms, especially quantum imaginary time evolution, to obtain various parton structure functions with quantum computing. In the final 4 months, I will return to USC to build and publish the first open-source quantum simulation software in high energy physics for jet evolution and parton structure calculations. My project will answer some of the most challenging research questions in jet phenomenologies and quantum simulation algorithms, and lay the groundwork for future quantum applications.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véase: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Convocatoria de propuestas
(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
Consulte otros proyectos de esta convocatoriaRégimen de financiación
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Coordinador
15782 Santiago De Compostela
España