論文の概要: Testing Bell inequalities and probing quantum entanglement at a muon collider
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.05429v1
- Date: Sat, 10 Aug 2024 04:22:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-13 19:01:07.729016
- Title: Testing Bell inequalities and probing quantum entanglement at a muon collider
- Title（参考訳）: ミューオンコライダーにおけるベルの不等式試験と量子エンタングルメントの探索
- Authors: Youpeng Wu, Ran Ding, Sitian Qian, Andrew Micheal Levin, Alim Ruzi, Qiang Li,
- Abstract要約: 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。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.725524563065446
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A muon collider represents a promising candidate for the next generation of particle physics experiments after the expected end of LHC operations in the early 2040s. Rare or hard-to-detect processes at the LHC, such as the production of multiple gauge bosons, become accessible at a TeV muon collider. We present here the prospects of detecting quantum entanglement and the violation of Bell inequalities in H to ZZ to 4l events at a potential future muon collider. We show that the spin density matrix of the Z boson pairs can be reconstructed using the kinematics of the charged leptons from the Z boson decays. Once the density matrix is determined, it is straightforward to obtain the expectation values of various Bell operators and test the quantum entanglement between the Z boson pair. Through a detailed study based on Monte-Carlo simulation, we show that the generalized CGLMP inequality can be maximally violated, and testing Bell inequalities could be established with high significance.
- Abstract（参考訳）: ミューオンコライダーは2040年代初頭のLHC操作が終了すると、次世代の粒子物理学実験の候補となる。
複数のゲージボソンの生成など、LHCでの希少または検出困難なプロセスは、TeVミューオンコライダーでアクセスできるようになる。
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。
密度行列が決定されると、様々なベル作用素の期待値を取得し、Zボソン対の間の量子絡みをテストすることが容易にできる。
モンテカルロシミュレーションに基づく詳細な研究により、一般化されたCGLMPの不等式は最大違反しうることを示し、ベルの不等式を高い重要性で検証できることを示した。
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