論文の概要: Bell inequalities and quantum entanglement in weak gauge bosons
production at the LHC and future colliders
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.00683v1
- Date: Wed, 1 Feb 2023 19:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-03 16:36:02.629144
- Title: Bell inequalities and quantum entanglement in weak gauge bosons
production at the LHC and future colliders
- Title（参考訳）: LHCおよび将来の衝突器における弱ゲージボソン生成におけるベルの不等式と量子絡み合い
- Authors: M. Fabbrichesi, R. Floreanini, E. Gabrielli, and L. Marzola
- Abstract要約: 衝突機で発生する弱い相互作用ゲージボソンの量子絡み合いは、対応する偏光密度行列を計算することによって調べることができる。
ヒッグス粒子は$Hto W W*$と$Hto Z Z*$で崩壊し、$W*$と$Z*$はオフシェル状態である。
ダイボソン状態の偏光密度行列は、生成過程の振幅によって決定される。
- 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: Quantum entanglement of weak interaction gauge bosons produced at colliders
can be explored by computing the corresponding polarization density matrix. To
this end, we consider the Higgs boson decays $H\to W W^*$ and $H\to Z Z^*$, in
which $W^*$ and $Z^*$ are off-shell states, and the $WW$, $WZ$ and $ZZ$
di-boson production in proton collisions. The polarization density matrix of
the di-boson state is determined by the amplitude of the production process and
can be experimentally reconstructed from the angular distribution of the
momenta of the charged leptons into which the gauge boson decays. We show that
a suitable instance of the Bell inequality is violated in the Higgs boson
decays to a degree that can be tested with high accuracy at the LHC already
with present data. The same Bell inequality is violated in the production of
$WW$ and $ZZ$ boson pairs for invariant masses above 900 GeV and scattering
angles close to $\pi/2$ in the center of mass frame. In this case high
luminosity LHC data are needed to detect violations of the Bell inequality with
sufficient accuracy. We also analyze the prospects for detecting Bell
inequality violations in di-boson final states at future $e^+e^-$ and muon
colliders. A further observable that provides a lower bound on the amount of
polarization entanglement in the di-boson system is computed for each of the
examined processes. The analytic expressions for the polarization density
matrices are presented in full in an Appendix. We also provide the unitary
matrices required in the optimization procedure necessary in testing the Bell
inequalities.
- Abstract（参考訳）: 衝突器で生成する弱い相互作用ゲージボソンの量子絡み合いは、対応する分極密度行列を計算することで探究できる。
この目的のために、ヒッグス粒子は$H\to W W^*$と$H\to Z Z^*$で崩壊し、そこでは$W^*$と$Z^*$はオフシェル状態、そして$WW$、$WZ$および$ZZ$は陽子衝突におけるダイボソン生成である。
ディボソン状態の分極密度行列は、生成プロセスの振幅によって決定され、ゲージボソンが崩壊する荷電レプトンのモーメントの角分布から実験的に再構成することができる。
ヒッグス粒子の崩壊においてベル不等式が適切な場合が破られ、現在のデータを用いてlhcで高い精度でテストできる程度であることを示す。
同じベルの不等式は900GeV以上の不変質量に対する$WW$と$ZZ$ボソン対と、質量フレームの中心における$\pi/2$に近い散乱角に対して違反される。
この場合、ベルの不等式違反を十分な精度で検出するために、高輝度LHCデータが必要である。
また, ダイボソン最終状態におけるベル不等式違反を将来の$e^+e^-$およびミューオン衝突器で検出する可能性も分析した。
ダイボソン系における分極エンタングルメントの量に低いバウンドを与えるさらなるオブザーバブルを各プロセスで計算する。
偏光密度行列の解析式は、Appendixで完全に表現される。
またベルの不等式テストに必要な最適化手順に必要なユニタリ行列も提供する。
関連論文リスト
- An improved Bell-CHSH observable for gauge boson pairs [0.0]
本研究では、スピン作用素の平方に基づいてベルの不等式を考える。
ベル作用素の新たな選択は、衝突子に見られる状態に関して有望な性質を持つ。
我々はまた、異なる相互作用を媒介するゲージボゾンを含むシステムにおいてベル違反を初めて調査する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-23T16:54:15Z) - Testing Bell inequalities and probing quantum entanglement at CEPC [5.473273466387532]
円電子陽電子衝突型加速器(CEPC)におけるベル型不平等の量子絡み合いとテスト違反に関する研究
本研究は, ヒッグス粒子が250ドルGeVで崩壊した際のZ$ボソン対生成の高速シミュレーションに基づく。
量子絡み合いの存在は、2$sigma$信頼レベル以上で探索される。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-22T13:48:06Z) - Tripartite entanglement from experimental data: $B^0\to K^{*0}μ^+μ^-$ as a case study [49.1574468325115]
本研究では,1量子ビットと2量子ビットからなる三部構造に対応する専用実験データからヘリシティ振幅の再構成に基づく角度解析を開発する。
解析の応用として、LHCbの協力によって記録されたデータを用いて、B0to K*0mu+mu-$崩壊における最終状態の完全な量子トモグラフィーを行った。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-19T18:10:14Z) - Testing Bell inequalities and probing quantum entanglement at a muon collider [4.725524563065446]
ここでは、将来のミューオンコライダーにおけるH-ZZ-4l事象における量子エンタングルメントの検出とベルの不等式違反の可能性を示す。
Zボソン対のスピン密度行列は、Zボソン崩壊による荷電レプトンの運動学を用いて再構成可能であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-08-10T04:22:53Z) - Entanglement and Bell inequality violation in vector diboson systems produced in decays of spin-0 particles [44.99833362998488]
スピン-0粒子の崩壊によって生じる2つのベクトルボソン系の保存とエンタングルメントMP不等式違反について論じる。
この種の模範的な過程として、異常結合を持つ崩壊 $Hto ZZ$ を用いる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-05-26T11:21:06Z) - Quantum tomography of helicity states for general scattering processes [55.2480439325792]
量子トモグラフィーは、物理学における量子系の密度行列$rho$を計算するのに欠かせない道具となっている。
一般散乱過程におけるヘリシティ量子初期状態の再構成に関する理論的枠組みを提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-16T21:23:42Z) - Entanglement and Bell inequalities violation in $H\to ZZ$ with anomalous coupling [44.99833362998488]
ヒッグス崩壊によって生じる2つのZ$ボソン系のベル型不等式の絡み合いと違反について論じる。
ZZ$状態が絡み合っていて、ペア(非正則)結合定数のすべての値の不等式に反する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-25T13:44:31Z) - Bell inequality is violated in $B^0\to J/\psi \, K^{\star}(892)^0$
decays [0.0]
絡み合いも存在し、ベルの不等式はB$中間子からベクトル中間子への他の崩壊で破られる。
我々は、コライダー設定において、高エネルギーでの量子力学のこれらの区別された特徴を確立する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-08T18:25:25Z) - Quantum vibrational mode in a cavity confining a massless spinor field [91.3755431537592]
一方の空洞壁の高調波運動に対する無質量(1+1)次元スピノル場の反応を解析した。
このシステムは、最低摂動順序でボソンをフェルミオン対に変換することができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-12T08:21:12Z) - Testing Bell inequalities in Higgs boson decays [0.0]
ヒッグス粒子崩壊は最大絡み合った状態でW$ボソンの対を生成し、ベルの不等式に反すると予想される。
We show that the spin density matrix of the $Wpm pair may be constructeded from the direction of the charge lepton decay products。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-06-02T18:00:01Z) - Partitioning dysprosium's electronic spin to reveal entanglement in
non-classical states [55.41644538483948]
我々は、ジスプロシウム電子スピンの絡み合いの実験的研究について報告する。
我々の発見は、新しいタイプの絡み合った原子アンサンブルを設計する可能性を開く。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-04-29T15:02:22Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。