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在μ子对撞机上测试贝尔不等式与探测量子纠缠

高能物理 - 唯象学 2024-09-20 v2 高能物理 - 实验 量子物理

摘要

μ子对撞机是预计在2040年代LHC运作结束后下一代粒子物理实验的有力候选者。在LHC中难以探测或难以检测的过程,如多玻色子产生,变得在TeV级μ子对撞机上可及。我们在此展示了在潜在的未来μ子对撞机上检测量子纠缠和贝尔不等式违反H→ZZ→4l事件的前景。我们表明,Z玻色子对的自旋密度矩阵可使用Z玻色子衰变的带电离子的动力学来重构。一旦确定密度矩阵,即可轻松获取各种贝尔算子的期望值,以测试Z玻色子对之间的量子纠缠。通过基于蒙特卡罗模拟的详细研究,我们表明,可最大程度地违反广义CGLMP不等式,并且贝尔不等式的测试具有高度显著性。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.05429,
  title  = {Testing Bell inequalities and probing quantum entanglement at a muon collider},
  author = {Alim Ruzi and Youpeng Wu and Ran Ding and Sitian Qian and Andrew Micheal Levin and Qiang Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.05429},
  year   = {2024}
}

备注

11 pages, 3 figures, updated version