論文の概要: Probing entanglement and testing Bell inequality violation with
$\textrm{e}^{+}\textrm{e}^{-} \rightarrow \tau^{+}\tau^{-}$ at Belle II
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.17555v2
- Date: Wed, 17 Jan 2024 09:35:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-18 20:02:13.924541
- Title: Probing entanglement and testing Bell inequality violation with
$\textrm{e}^{+}\textrm{e}^{-} \rightarrow \tau^{+}\tau^{-}$ at Belle II
- Title（参考訳）: ベル II における $\textrm{e}^{+}\textrm{e}^{-} \rightarrow \tau^{+}\tau^{-}$ の絡み合いとベルの不等式検証
- Authors: Karl Ehat\"aht, Marco Fabbrichesi, Luca Marzola, Christian Veelken
- Abstract要約: 我々は、両方の$tau$ leptonsがハドロンに崩壊する事象を分析する。
我々はベル-II実験による量子絡み合いとベルの不等式違反の観測が可能であることを期待する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We present a feasibility study to probe quantum entanglement and Belle
inequality violation in the process $\textrm{e}^{+}\textrm{e}^{-} \rightarrow
\tau^{+}\tau^{-}$ at a center-of-mass energy of $\sqrt{s} = 10.579$ GeV. The
sensitivity of the analysis is enhanced by applying a selection on the
scattering angle $\vartheta$ in the $\tau^{+}\tau^{-}$ center-of-mass frame. We
analyze events in which both $\tau$ leptons decay to hadrons, using a
combination of decay channels $\tau^{-} \rightarrow \pi^{-}\nu_{\tau}$,
$\tau^{-} \rightarrow \pi^{-}\pi^{0}\nu_{\tau}$, and $\tau^{-} \rightarrow
\pi^{-}\pi^{+}\pi^{-}\nu_{\tau}$. The spin orientation of the $\tau$ leptons in
these decays is reconstructed using the polarimeter-vector method. Assuming a
dataset of $200$ million $\tau^{+}\tau^{-}$ events and accounting for
experimental resolutions, we expect the observation of quantum entanglement and
Bell inequality violation by the Belle-II experiment will be possible with a
significance well in excess of five standard deviations.
- Abstract（参考訳）: 我々は,$\textrm{e}^{+}\textrm{e}^{-} \rightarrow \tau^{+}\tau^{-}$ の質量中心エネルギーが $\sqrt{s} = 10.579$ gev である過程において,量子の絡み合いとベルの不等式違反を調べるための実現可能性の研究を行う。
この分析の感度は、質量フレームの散乱角$\vartheta$を$\tau^{+}\tau^{-}$に選択することで向上する。
崩壊チャネル $\tau^{-} \rightarrow \pi^{-}\nu_{\tau}$, $\tau^{-} \rightarrow \pi^{-}\pi^{0}\nu_{\tau}$, $\tau^{-} \rightarrow \pi^{-}\pi^{-}\pi^{+}\pi^{-}\nu_{\tau}$, $\tau^{-} \rightarrow \pi^{-}\pi^{+}\pi^{-}\nu_{\tau}$の組み合わせを用いて、両方のレプトンがハドロンに崩壊する事象を分析する。
これらの崩壊における$\tau$レプトンのスピン配向は、偏光度ベクトル法を用いて再構成される。
2億ドルの$\tau^{+}\tau^{-}$イベントのデータセットを仮定し、実験的な解決を考慮すれば、belle-ii実験による量子エンタングルメントとベルの不等式違反の観測が可能であり、標準偏差が5つ以上あると期待できる。
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