論文の概要: Quantum tomography of helicity states for general scattering processes
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.10838v1
- Date: Mon, 16 Oct 2023 21:23:42 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-18 18:44:03.049804
- Title: Quantum tomography of helicity states for general scattering processes
- Title（参考訳）: 一般散乱過程におけるヘリシティ状態の量子トモグラフィー
- Authors: Alexander Bernal
- Abstract要約: 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。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 65.268245109828
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum tomography has become an indispensable tool in order to compute the
density matrix $\rho$ of quantum systems in Physics. Recently, it has further
gained importance as a basic step to test entanglement and violation of Bell
inequalities in High-Energy Particle Physics. In this work, we present the
theoretical framework for reconstructing the helicity quantum initial state of
a general scattering process. In particular, we perform an expansion of $\rho$
over the irreducible tensor operators $\{T^L_M\}$ and compute the corresponding
coefficients uniquely by averaging, under properly chosen Wigner D-matrices
weights, the angular distribution data of the final particles. Besides, we
provide the explicit angular dependence of both the normalised differential
cross section and the generalised production matrix $\Gamma$. Finally, we
re-derive all our previous results from a quantum-information perspective using
the Weyl-Wigner-Moyal formalism and we obtain in addition simple analytical
expressions for the Wigner $P$ and $Q$ symbols.
- Abstract（参考訳）: 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 $\rho$ を計算するために必須のツールとなっている。
近年、高エネルギー粒子物理学におけるエンタングルメントとベルの不等式試験の基本的なステップとしての重要性が高まっている。
本稿では,一般散乱過程のヘリシティ量子初期状態を再構成するための理論的枠組みを提案する。
特に、既約テンソル作用素 $\{t^l_m\}$ 上で$\rho$ の展開を行い、適切な選択されたウィグナー d-行列重み(最終粒子の角分布データ)の下で平均化によって対応する係数を一意に計算する。
さらに、正規化微分断面と一般化生産行列 $\Gamma$ の両方の明示的な角依存性を与える。
最後に、weyl-wigner-moyal 形式を用いた量子情報の観点から、これまでのすべての結果を再導出し、wigner $p$ と $q$ の記号に対する単純な解析式を得る。
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