論文の概要: Packaged Quantum States and Symmetry: A Group-Theoretic Approach to Gauge-Invariant Packaged Entanglements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.20295v2
- Date: Wed, 09 Apr 2025 07:48:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-10 16:14:10.071637
- Title: Packaged Quantum States and Symmetry: A Group-Theoretic Approach to Gauge-Invariant Packaged Entanglements
- Title（参考訳）: パッケージング量子状態と対称性:ゲージ不変パッケージングエンタングルメントに対する群論的アプローチ
- Authors: Rongchao Ma,
- Abstract要約: パッケージ化された量子状態は、内部量子数の分離不能ブロックを含む量子状態を指す。
多粒子量子系において、有限群あるいはコンパクト群の任意の非自明な表現がパッケージ化絡みを誘導することを示す。
この結果は、エキゾチックハドロン分光法、量子場理論の拡張対称性、量子技術への応用に有用かもしれない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: A packaged quantum state refers to a quantum state that includes an inseparable block of internal quantum numbers. These types of quantum states are the result of gauge invariance and superselection, and therefore have particular symmetric structures. Here we show that, in multiparticle quantum systems, any nontrivial representation of a finite or compact group inherently induces packaged entanglement that inseparably entangles every internal quantum number (IQN). In this theory, every single-particle excitation carries an inseparable IQN block controlled by the irreducible representation of the group. The local gauge constraints or superselection rules forbid the occurrence of any partial charges or partial IQN entanglement. We demonstrate this principle using various specific symmetries, such as gauge symmetries ($U(1)$, $SU(2)$, and $SU(3)$), discrete symmetries (charge conjugation $C$, parity $P$, time reversal $T$, and their combinations), and $p$-form symmetries. In each case, gauge invariance and superselection rules ensure that the resulting quantum states cannot be factorized. We then used these ideas to explain phenomena like Bell-type structures, color confinement, and hybrid gauge-invariant configurations. The packaging principle connects concepts from gauge theory, topological classifications, and quantum information. These results may be useful for applications in exotic hadron spectroscopy, extended symmetries in quantum field theory, and quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: パッケージ化された量子状態は、内部量子数の分離不能ブロックを含む量子状態を指す。
これらの種類の量子状態はゲージ不変性と超選択の結果であり、したがって特定の対称構造を持つ。
ここでは、多粒子量子系において、有限群あるいはコンパクト群の任意の非自明な表現は、本質的にすべての内部量子数 (IQN) を分離的に絡めるパッケージ付き絡み合いを誘導することを示す。
この理論では、全ての単粒子励起は、群の既約表現によって制御される分離不能IQNブロックを持つ。
局所ゲージ制約や超選択規則は、部分電荷や部分IQN絡みの発生を禁止している。
我々は、ゲージ対称性(U(1)$, $SU(2)$, $SU(3)$)、離散対称性(チャージ共役$C$, parity $P$, time reversal $T$, and their combinations)、および$p$形式対称性など、様々な特定の対称性を用いてこの原理を実証する。
それぞれの場合、ゲージ不変性や超選択規則により、結果の量子状態が分解できないことが保証される。
次にこれらのアイデアを、ベル型構造、色閉じ込め、ハイブリッドゲージ不変構成などの現象を説明するために使用した。
パッケージング原理はゲージ理論、トポロジカル分類、量子情報の概念を結びつけている。
これらの結果は、エキゾチックハドロン分光法、量子場理論の拡張対称性、量子技術への応用に有用である。
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