顶夸克衰变的完整量子层析成像

高能物理过程中的量子层析成像通常局限于自旋自由度。我们研究了顶夸克衰变 $t \to W b$ 的情况，其中轨道角动量 ($L$) 与 $W$ 和 $b$ 的自旋交织成一个 54 维的 $LWb$ 密度算符。$L$ 与 $W$ 或 $b$ 自旋之间的纠缠很大，并且可以利用大型强子对撞机 (Large Hadron Collider) Run 2 数据产生的单顶夸克衰变来确定。在预期的统计和系统不确定性下，$L$-$W$ 纠缠的可分离性假设的显著性远高于 $5\sigma$，而 $L$-$b$ 纠缠为 $3.2\sigma$。这将是高能物理中首次测量轨道角动量与自旋角动量之间的纠缠。同样，$L$ 与两个自旋之间的真正三方纠缠也可以以超过 $5\sigma$ 的显著性确立。所提出的方法为其他过程中的类似测量铺平了道路。