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在 $H \to ZZ$ 中检验纠缠与 Bell 不等式

高能物理 - 唯象学 2023-02-01 v1 高能物理 - 理论 量子物理

摘要

我们讨论 HZZH\rightarrow ZZ 衰变中的量子纠缠与 Bell 不等式破坏,特别是当两个 ZZ-玻色子衰变为轻轻子时。尽管该过程意味着统计量的显著压低,但其代价是来自“准最大纠缠”系统的干净信号,这使得在高能下检验这些关键现象极具前景。本文设计了一个新框架,从 HZZH \to ZZ 数据中提取与此目标相关的所有重要信息,特别是自旋关联可观测量。在此背景下,我们推导了仅用两个参数表征纠缠的充要条件。类似地,我们获得了 Bell 型不等式破坏的一个充分且改进的条件。数值分析表明,在亮度 L=300fb1L = 300 \text{fb}^{-1} 下,纠缠可在 >3σ> 3\sigma 水平被探测。对于 L=3ab1L = 3 \text{ab}^{-1}(HL-LHC),纠缠可在 5σ5\sigma 水平以上被探测,而对 Bell 不等式破坏的灵敏度处于 4.5σ4.5\sigma 水平。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.13441,
  title  = {Testing entanglement and Bell inequalities in $H \to ZZ$},
  author = {J. A. Aguilar-Saavedra and A. Bernal and J. A. Casas and J. M. Moreno},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.13441},
  year   = {2023}
}