Dissertação
Quantum Algorithms for Jet Clustering in High Energy Physics EVALUATED
Física Experimental de Altas-Energias (HEP), e em especial o Large Hadron Collider (LHC) na Organização Europeia de Pesquisa Nuclear (CERN), é uma das actividades computacionais mais intensivas globalmente. Ainda assim, esta necessidade de capacidade computacional deverá aumentar significativamente com o próximo LHC de Alta Luminosidade (HL-LHC), e ainda mais em futuras máquinas, tais como o Future Circular Collider (FCC). Consequentemente, a reconstrução de eventos, e em particular o agrupamento de jatos, está destinada a tornar-se um problema de combinatória ainda mais complicado, desafiando assim os recursos computacionais dos dias de hoje. Neste trabalho, estudamos a possibilidade de utilizar a computação quântica de forma a resolver o problema de agrupamento de jatos, e deste modo provar o seu conceito. Com o objectivo de demonstrar o seu enquadramento e desempenho, exploramos a utilização de um novo algoritmo de annealing quântico, assim como de uma versão quântica do algoritmo de agrupamento k-means, implementando-os e executando-os no Processador Quântico (QPU) da D-Wave e no Processador Clássico (CPU) local através da utilização do software Qiskit da IBM, respectivamente. Ao compará-los a padrões de referência adequados, demonstramos com sucesso que a computação quântica é uma opção adequada para utilização futura em problemas HEP altamente intensivos, em particular o de reconstrução de jatos.
Janeiro 20, 2021, 9:30
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Orientação
