通过 QGP 视角审视原子核中的熵

我们探讨了夸克-胶子等离子体（QGP）的热力学（吉布斯）熵与约束 hadronic 状态中量子纠缠熵之间的相互作用。在解离的稳态下，熵由具有颜色夸克与胶子的统计力学所描述。然而，在 hadronization 后，等离子体的宏观吉布斯熵不能简单消失；相反，它被重新组织为色无关 hadrons 构成的配置熵，以及每个 hadron 中受约束夸克之间的量子关联。我们表明，hadson 内部夸克波函数的纠缠熵为将这种“转换”后的热力学熵提供了自然的储存库，从而调和了宏观熵减与热力学第二定律之间的表面矛盾。通过推广深入碎裂散射已有事实、从模型描述的 proton 波函数出发，或从 Hagedorn 谱的共振态出发，我们提供了三个估计，分别具有不同的不确定性范围。所有三个估计均表明，proton 的内部纠缠熵规模与 QGP 悬液的吉布斯熵相符——例如，在宇宙几个微秒后大爆炸期间，QGP 通过夸克- hadron 相变冷却形成 proton。这些结果表明，纠缠熵为 hadronic 状态的量子信息内容与夸克-胶子等离子体的热力学熵提供了一座桥梁，为理解约束的微观机制及 QCD 相变的本质提供了新的视角。