量子纠缠理论及其在高能物理中的通用搜索

我们提出了一种量子纠缠的新形式体系，并研究了其在对撞机上的通用搜索。对于一个具有 $N$ 个粒子的一般量子系统，我们证明量子空间（总自旋极化参数空间）是复射影空间，而经典空间（经典理论的自旋极化参数空间）是复射影空间的笛卡尔积。因此，量子纠缠空间是这两个空间的差集。对于 $ff$、$AA$、$Af$、$fff$ 和 $ffA$ 系统，我们提出了它们的判别式 $\Delta_i$。对应的经典空间在量子空间中是 $ff$ 系统的判别轨迹 $\Delta=0$，以及 $AA$、$Af$、$fff$ 和 $ffA$ 系统的判别轨迹交线 $\Delta_i=0$。特别地，对于双费米子 $ff$ 系统，我们证明了我们的判别准则等价于原始的 Peres-Horodecki 准则和 CHSH 准则。因此，我们的量子纠缠空间确实是 Bell 非定域的。通过对撞机搜索，我们可以从各种测量中重构判别式，并在精确层面上通过一种基本方法探测量子纠缠空间。此外，针对特定方法，我们提出了一个综合框架，通过衰变产物中的角关联利用各种可观测量来检测高能多粒子系统中的量子纠缠，涵盖费米子对（$t\bar{t}$、$\tau^{+}\tau^{-}$）、玻色子对（$W^{-}W^{+}$）以及混合或三体系统（$W^{-}t$、$ttt$、$t\bar{t}W^{-}$）。这些结果建立了跨对撞机实验探测 QE 的模型无关方法，将量子信息原理与高能唯象学联系起来，同时为探索多粒子系统中的奇异粒子和量子性质提供了新途径。