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约束纠缠双量子比特系统中的新物理:顶夸克、$\tau$ 轻子与光子对

高能物理 - 唯象学 2023-03-28 v2 高能物理 - 实验

摘要

量子纠缠的测量可以为超出标准模型的新物理提供一种全新且最灵敏的探针。我们利用在对撞机上产生的顶夸克对自旋态的并发度来约束顶夸克与胶子耦合中的磁偶极项,利用 τ\tau 轻子对自旋态的并发度来限制接触相互作用,并利用 Higgs 玻色子衰变产生的 τ\tau 轻子对或双光子自旋态来尝试区分 CP 偶耦合与 CP 奇耦合。这四个例子展示了这种新方法的能力及其局限性。我们表明,顶夸克与 τ\tau 轻子对产生截面中纠缠的差异可以提供比先前从总截面或经典关联中估计的更好的约束。相反,即使存在 CP 奇耦合,Higgs 玻色子衰变中的末态仍保持最大纠缠,因此不能用于设定新物理的界限。我们讨论了所有这四个过程中所体现的 Bell 不等式的破坏。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.11723,
  title  = {Constraining new physics in entangled two-qubit systems: top-quark, tau-lepton and photon pairs},
  author = {Marco Fabbrichesi and Roberto Floreanini and Emidio Gabrielli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11723},
  year   = {2023}
}

备注

31 pages, 15 Figures, text and results improved, new references added, same as published version