論文の概要: Quantum state tomography with muons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.12518v1
• Date: Tue, 19 Nov 2024 14:01:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-20 13:35:14.616589
• Title: Quantum state tomography with muons
• Title（参考訳）: ミューオンを用いた量子状態トモグラフィ
• Authors: Leyun Gao, Alim Ruzi, Qite Li, Chen Zhou, Liangwen Chen, Xueheng Zhang, Zhiyu Sun, Qiang Li,
• Abstract要約: ミューオン電子散乱における異なるフレーバーフェルミオンからなる状態における量子エンタングルメントの包括的研究を提案する。 結果として生じるミューオン電子量子ビット系の絡み合いとベルの不等式は、高い事象率で観測できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4501463826414662
• License:
• Abstract: Entanglement is a fundamental pillar of quantum mechanics. Probing quantum entanglement and testing Bell inequality with muons can be a significant leap forward, as muon is arguably the only massive elementary particle that can be manipulated and detected over a wide range of energies, e.g., from approximately 0.3 to $10^2$ GeV, corresponding to velocities from 0.94 to nearly the speed of light. In this work, we present a realistic proposal and a comprehensive study of quantum entanglement in a state composed of different-flavor fermions in muon-electron scattering. The polarization density matrix for the muon-electron system is derived using a kinematic approach within the relativistic quantum field theory framework. Entanglement in the resulting muon-electron qubit system and the violation of Bell inequalities can be observed with a high event rate. This paves the way for performing quantum tomography with muons.
• Abstract（参考訳）: 絡み合いは量子力学の基本的な柱である。 ミューオンは、約0.3から10^2$GeVの広いエネルギーで操作し検出できる唯一の大きな素粒子であり、0.94からほぼ光速の速度に対応するため、ミューオンとの量子絡み合いとベルの不等式のテストは大きな飛躍となる。 本研究では,ミューオン電子散乱における異なるフレーバーフェルミオンからなる状態における量子エンタングルメントの現実的提案と包括的研究を示す。 ミューオン電子系の偏極密度行列は、相対論的量子場理論フレームワーク内の運動論的アプローチを用いて導出される。 結果として生じるミューオン電子量子ビット系の絡み合いとベルの不等式は、高い事象率で観測できる。 これは、ミューオンで量子トモグラフィーを実行するための道を開く。

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