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质量粒子弱衰变中的量子态层析、纠缠探测与 Bell 破坏前景

量子物理 2026-03-11 v4 高能物理 - 实验 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

提出了一种由角分布衰变数据确定多粒子系统自旋密度矩阵的通用方法。该方法基于 ρ\rhodd 维广义 Gell-Mann 表示的 Bloch 参数化,并利用球面上相关的 Wigner 与 Weyl 变换。一个(可能为多体)自旋密度矩阵的每个参数均可通过对一组适当的实验角衰变分布取简单平均来测量。描述了投影与非投影衰变两类通用步骤,并计算了自旋半、自旋一与自旋-3/2 系统的 Wigner PPQQ 符号。这些方法被用于检验双体系统的 pppp 碰撞蒙特卡洛模拟:ppW+Wpp\rightarrow W^+W^-ppZZpp\rightarrow ZZppZW+pp\rightarrow ZW^+ppW+tˉpp\rightarrow W^+\bar{t}ttˉt\bar{t},以及希格斯玻色子衰变 HWWH\rightarrow WW^{*}HZZH\rightarrow ZZ^* 所产生的那些。针对双体系统提出了纠缠探测与 Bell 不等式破坏的测量方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.13990,
  title  = {Quantum state tomography, entanglement detection and Bell violation prospects in weak decays of massive particles},
  author = {Rachel Ashby-Pickering and Alan J. Barr and Agnieszka Wierzchucka},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13990},
  year   = {2026}
}

备注

Corrections (factor of 2) to equations 5.21 and 5.22, and corresponding corrections to Figures 6, 7, and 8, and to Table 2. Removal of subsection 8.4