論文の概要: Quantum information approach to high energy interactions

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.08792v3
• Date: Fri, 22 Apr 2022 19:42:38 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-18 01:07:52.875418
• Title: Quantum information approach to high energy interactions
• Title（参考訳）: 高エネルギー相互作用への量子情報アプローチ
• Authors: Dmitri E. Kharzeev
• Abstract要約: 高エネルギー相互作用がハドロン波動関数の瞬時スナップショットをサンプリングするため、異なるフォック状態波動関数の位相は測定できない。 このトレースを対応する$U(1)$ハール積分測度で実行すると、密度行列の「ハールスクランブル」につながる。 この絡み合いエントロピーはフォック状態の確率分布によって決定され、したがってパルトン構造関数に直接関係している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: High energy hadron interactions are commonly described by using a probabilistic parton model that ignores quantum entanglement present in the light-cone wave functions. Here we argue that since a high energy interaction samples an instant snapshot of the hadron wave function, the phases of different Fock state wave functions cannot be measured - therefore the light-cone density matrix has to be traced over these unobservable phases. Performing this trace with the corresponding $U(1)$ Haar integration measure leads to "Haar scrambling" of the density matrix, and to the emergence of entanglement entropy. This entanglement entropy is determined by the Fock state probability distribution, and is thus directly related to the parton structure functions. As proposed earlier, at large rapidity $\eta$ the hadron state becomes maximally entangled, and the entanglement entropy is $S_E \sim \eta$ according to QCD evolution equations. When the phases of Fock state components are controlled, for example in spin asymmetry measurements, the Haar average cannot be performed, and the probabilistic parton description breaks down.
• Abstract（参考訳）: 高エネルギーハドロン相互作用は、光円錐波関数に存在する量子の絡み合いを無視する確率的パルトンモデルを用いて一般的に記述される。 ここで、高エネルギー相互作用はハドロン波動関数の瞬間的なスナップショットをサンプリングするため、異なるフォック状態の波動関数の位相は測定できないため、光円錐密度行列はこれらの観測不能な位相上で追跡する必要があると論じる。 このトレースを対応する$U(1)$ Haar積分測度で実行すると、密度行列の「ハールスクランブル」と、絡み合いエントロピーの出現につながる。 この絡み合いエントロピーはフォック状態の確率分布によって決定され、したがってパートン構造関数に直接関係している。 先に述べたように、大きな速さで、ハドロン状態は最大に絡み合い、エントロピーは qcd 進化方程式に従って $s_e \sim \eta$ となる。 フォック状態成分の位相が制御された場合、例えばスピン非対称性の測定では、ハール平均は実行できず、確率的なパルトン記述が壊れる。

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