观察 $\Lambda \bar{\Lambda}$ 双对产生中的量子纠缠——基于电子正电子湮灭

我们报告了通过电子正电子湮灭产生的 $\Lambda\bar{\Lambda}$ 双对中的量子纠缠观测，具体指通过衰变 $J/\psi \to \Lambda\bar{\Lambda}$。通过分析随后弱衰变 $\Lambda \to p\pi^-$ 和 $\bar{\Lambda} \to \bar{p}\pi^+$ 的角相关性，我们推导出归一化可观测量 $\mathcal{O}_i~(i=0,1,\ldots,4)$ 以区分纠缠态和可分离态。建立 $\mathcal{O}_i$ 的理论预测，违反可分离态边界即为纠缠的明确标志。在 $\cos\theta_\Lambda = 0$ 处的实验测量结果表明，$\mathcal{O}_{1\text{min}}^{\text{Observed}} = -0.7374\pm 0.0011\pm 0.0016$，显著超过经典极限 $-0.5$，统计显著性达 124.9$\sigma$。对于 $|\cos\theta_\Lambda|<0.4883$，观测到的 $\mathcal{O}_{1}^{\text{Observed}}$ 持续表现为 $\mathcal{O}_{1}^{\text{Observed}} < -\frac{1}{2}$，统计显著性至少为 5$\sigma$。由于 69.3% 的衰变事件涉及 $\Lambda\to p+\pi^-$ 和 $\bar{\Lambda}\to \bar{p}+\pi^+$ 为时空分离，我们的结果确认了 $\Lambda\bar{\Lambda}$ 系统中量子纠缠的持续性，为量子力学的非局域性提供了强有力的支持。这些结果与在无脱耦条件下的理论预期一致，突显了强子双对作为探测基本量子现象的潜力。