搜索 $p\ p\to Z\ Z$ 过程中的量子纠缠

近期研究表明，在大型强子对撞机如大型强子对撞机（LHC）中观察纠缠粒子态并测试其贝尔不等式违反可为高能物理学研究开辟新的领域。我们在 leading order 下考察 $pp\to ZZ\to 4\ell$ 过程中是否存在量子纠缠。我们应用 generally 被认可的方法——量子态断层（quantum state tomography）来重构联合 $ZZ$ 系统的自旋密度矩阵，通过该矩阵可获得所有相关可观测量。最终 leptons 的角分布通过使用 Monte-Carlo 程序生成的模拟事件获得，用于重构自旋密度矩阵。 concurrence 的下界非零值借助模拟数据测得。数值分析表明，在对应 LHC Run 2+3 的光量子中，纠缠可达 $2 \sigma$ 水平；对于 High-Luminosity LHC 数据（$3 \rm{ab}^{-1}$），可达 3.75$\sigma$ 水平，揭示了在真实对撞机实验中发现量子纠缠的可能性。