論文の概要: Characterizing quantum correlations and quantum teleportation in $gg \to t\bar{t}$ and $q\bar{q} \to t\bar{t}$ processes under noisy channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.11323v1
• Date: Mon, 11 May 2026 23:20:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-13 21:48:56.473044
• Title: Characterizing quantum correlations and quantum teleportation in $gg \to t\bar{t}$ and $q\bar{q} \to t\bar{t}$ processes under noisy channels
• Title（参考訳）: ノイズチャネル下での$gg \to t\bar{t}$および$q\bar{q} \to t\bar{t}$プロセスにおける量子相関と量子テレポーテーションの特性
• Authors: Elhabib Jaloum, Omar Bachain, Mohamed Amazioug, Nazek Alessa, Rachid Ahl Laamara, R. T. Matoog, Abdel-Haleem Abdel-Aty,
• Abstract要約: QCDで生成された$tbart$ペアの量子相関を解析する。 キネマティック変数への依存は、$gg to tbart$と$qbarq to tbart$チャネルの両方で調べられる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.08795040582681389
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The measurement of top-quark spin correlations provides a key tool for probing its interactions with high precision. Owing to its extremely short lifetime ($τ\sim 10^{-25}$ s), the top quark preserves its spin polarization information, making the $t\bar{t}$ system an ideal framework for investigating quantum correlations in high-energy physics. In this work, we analyze quantum correlations in $t\bar{t}$ pairs produced in QCD using several quantum information-theoretic measures, including Bell nonlocality, quantum steering, concurrence, and geometric quantum discord. Their dependence on kinematic variables is examined in both the $gg \to t\bar{t}$ and $q\bar{q} \to t\bar{t}$ channels, with convergence toward the $gg \to t\bar{t}$ dominated regime in the ultra-relativistic limit ($β= 1$). We also investigate the effect of three effective decoherence channels (AD, PD, and PF). The AD and PD channels lead to a monotonic degradation of correlations as the decoherence parameter $p$ increases, while the PF channel exhibits a symmetric behavior around $p=1/2$. The impact of these channels on quantum teleportation is analyzed, showing that it remains above the classical threshold of $2/3$ even in the presence of noise. These results indicate that certain quantum resources can persist despite decoherence, opening new perspectives at the interface of quantum information and particle physics.
• Abstract（参考訳）: トップクォークスピン相関の測定は、その相互作用を高精度で予測するための鍵となるツールを提供する。 極端に短い寿命 (τ\sim 10^{-25}$ s) のため、トップクォークはそのスピン偏極情報を保存し、$t\bar{t}$システムは高エネルギー物理学における量子相関を研究する理想的なフレームワークとなる。 本研究では,ベル非局所性,量子ステアリング,コンカレンス,量子量子不協和などの量子情報理論を用いて,QCDで生成した$t\bar{t}$ペアの量子相関を解析する。 キネマティック変数への依存は、$gg \to t\bar{t}$と$q\bar{q} \to t\bar{t}$チャネルの両方で検討され、超相対論的極限(β=1$)において、$gg \to t\bar{t}$支配的レギュレーション(英語版)へ収束する。 また,3つの効果的なデコヒーレンスチャネル(AD,PD,PF)の効果についても検討した。 ADチャネルとPDチャネルは、デコヒーレンスパラメータが$p$増加するにつれて相関の単調な劣化を引き起こすが、PFチャネルは$p=1/2$の対称な挙動を示す。 これらのチャネルが量子テレポーテーションに与える影響を解析し、ノイズの存在下でさえ古典的閾値の2/3ドルを超えていることを示した。 これらの結果は、デコヒーレンスにもかかわらず特定の量子資源が持続し、量子情報と粒子物理学のインターフェースに新たな視点を開くことを示唆している。

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