論文の概要: Quantum information and CP measurement in $H \to \tau^+ \tau^-$ at future lepton colliders

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.10513v2
• Date: Fri, 12 May 2023 09:39:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-15 16:13:32.718667
• Title: Quantum information and CP measurement in $H \to \tau^+ \tau^-$ at future lepton colliders
• Title（参考訳）: 将来のレプトン衝突器における$H \to \tau^+ \tau^-$の量子情報とCP測定
• Authors: Mohammad Mahdi Altakach, Priyanka Lamba, Fabio Maltoni, Kentarou Mawatari and Kazuki Sakurai
• Abstract要約: 将来のレプトン衝突器におけるTau+Tau-$崩壊に対するタウレプトン対の量子特性の測定可能性について検討した。 量子相関を検出することは、タウレプトンレストフレームの正確な再構築に大きく依存している。 タウレプトン崩壊の衝突パラメータの情報を組み込んだログライクフード法を開発した。
• 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: We introduce a methodology and investigate the feasibility of measuring quantum properties of tau lepton pairs in the $H \to \tau^+ \tau^-$ decay at future lepton colliders. In particular, observation of entanglement, steerability and violation of Bell inequalities are examined for the ILC and FCC-ee. We find that detecting quantum correlation crucially relies on precise reconstruction of the tau lepton rest frame and a simple kinematics reconstruction does not suffice due to the finite energy resolution of the colliding beams and detectors. To correct for energy mismeasurements, a log-likelihood method is developed that incorporates the information of impact parameters of tau lepton decays. We demonstrate that an accurate measurement of quantum properties is possible with this method. As a by-product, we show that a novel model-independent test of CP violation can be performed and the CP-phase of $H \tau \tau$ interaction can be constrained with an accuracy comparable to dedicated analyses, i.e., up to $7.9^{\circ}$ and $5.4^{\circ}$ at ILC and FCC-ee, respectively.
• Abstract（参考訳）: そこで本研究では,将来のレプトン衝突器における$H \to \tau^+ \tau^-$崩壊におけるタウレプトン対の量子特性の測定可能性について検討する。 特に,ICCおよびFCC-eeにおいて,ベルの不平等の絡み合い,操舵性,違反の観察を行った。 量子相関の検出は, タウレプトンレストフレームの正確な再構築に大きく依存しており, 衝突ビームと検出器の有限エネルギー分解能のため, 単純な運動学再構成では不十分であることがわかった。 エネルギーの誤測定を補正するために,タウレプトン崩壊の衝撃パラメータの情報を取り入れたログライク化法を開発した。 この方法で量子特性の正確な測定が可能であることを実証する。 副産物として、CP違反の新たなモデル非依存テストが実施でき、ICCおよびFCC-eeにおいて、それぞれ7.9^{\circ}$および5.4^{\circ}$の専用分析に匹敵する精度で、$H \tau \tau$インタラクションのCP相が制約されることを示す。

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