Hadron 碰撞中 b 夸克对的纠缠与 Bell 非局域性
高能物理 - 唯象学
2025-06-17 v2 高能物理 - 实验
量子物理
摘要
已证明纠缠和 Bell 非局域性——量子力学中的关键概念——可以通过基本粒子散射过程在高能碰撞中探测。事实上，ATLAS 和 CMS 合作实验通过在 LHC 质子-质子碰撞中产生的顶夸克对测量了纠缠。最近的研究表明，尽管 b 夸克不同于顶夸克在衰变前已形成介质，仍可在 LHC 中测量自旋相关。本文我们证明了也可以使用 b 夸克对来研究量子相关性，并分析了在几个碰撞实验中观察纠缠和 Bell 非局域性的可行性。鉴于 b 夸克质量相对于 LHC 可达的典型能量较低，许多 b 夸克对处于准相对论范畴，其中可表现出强烈的自旋纠缠。我们发现，尽管 LHC Run 2 数据尚可测量 b 夸克对的纠缠，特别是利用 CMS B 停放数据集，而观察 Bell 非局域性可能在高亮度 LHC 阶段变得可行。
引用
@article{arxiv.2406.04402,
title = {Entanglement and Bell nonlocality with bottom-quark pairs at hadron colliders},
author = {Yoav Afik and Yevgeny Kats and Juan Ramón Muñoz de Nova and Abner Soffer and David Uzan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.04402},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 2 figures