Bell-tyyppiset epäyhtälöt relativististen vektoribosonien järjestelmille

Bell-tyyppiset epäyhtälöt relativististen vektoribosonien järjestelmille

Aikaleima: 27. heinäkuuta 2023 klo 9
Bell-tyyppiset epäyhtälöt relativististen vektoribosonien järjestelmille PlatoBlockchain Data Intelligence. Pystysuuntainen haku. Ai.

Alan J. Barr1, Paweł Caban2ja Jakub Rembieliński2

1Fysiikan laitos, Keble Road, Oxfordin yliopisto, OX1 3RH ja Merton College, Merton Street, Oxford, OX1 4JD
2Teoreettisen fysiikan laitos, Łódźin yliopisto, Pomorska 149/153, PL-90-236 Łódź, Puola

Onko tämä artikkeli mielenkiintoinen vai haluatko keskustella? Scite tai jätä kommentti SciRate.

Abstrakti

Suoritamme yksityiskohtaisen analyysin eri Bell-tyyppisten epätasa-arvojen mahdollisesta rikkomisesta vektoribosoni-antibosoni-parien järjestelmissä. Ottaen huomioon kaksiosaisen järjestelmän yleisen skalaaritilan, tunnistamme kaksi erillistä tällaisten tilojen luokkaa ja määritämme kullekin niistä spinmittaustulosten yhteiset todennäköisyydet. Laskemme CHSH-, Mermin- ja CGLMP-epäyhtälöiden odotusarvot ja havaitsemme, että vaikka yleistettyä CHSH-epäyhtälöä ei odoteta rikotun millään skalaaritilalla, Mermin- ja CGLMP-epäyhtälöiden tapauksessa tilanne on toinen – nämä epäyhtälöt. voidaan rikkoa tietyissä skalaaritiloissa, kun taas niitä ei voi rikota toisissa. Lisäksi rikkomuksen aste riippuu kahden hiukkasen suhteellisesta nopeudesta.

► BibTeX-tiedot

► Viitteet

[1] A. Einstein, B. Podolsky ja N. Rosen. "Voidaanko fyysisen todellisuuden kvanttimekaanista kuvausta pitää täydellisenä?". Phys. Rev. 47, 777–780 (1935).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.47.777

[2] John S. Bell. "Einstein Podolsky Rosenin paradoksista". Physics Physique Fizika 1, 195–200 (1964).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysicsPhysiqueFizika.1.195

[3] Stuart J. Freedman ja John F. Clauser. "Paikallisten piilomuuttujien teorioiden kokeellinen testi". Phys. Rev. Lett. 28, 938-941 (1972).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.28.938

[4] Alain Aspect, Jean Dalibard ja Gérard Roger. "Bellin epäyhtälöiden kokeellinen testi ajassa vaihtelevilla analysaattoreilla". Phys. Rev. Lett. 49, 1804-1807 (1982).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.49.1804

[5] MA Rowe, D. Kielpinski, V. Meyer, CA Sackett, WM Itano, C. Monroe ja DJ Wineland. "Kokeellinen Bellin epätasa-arvon rikkominen tehokkaalla havaitsemisella". Nature 409, 791–794 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1038 / +35057215

[6] Markus Ansmann et ai. "Bellin epätasa-arvon rikkominen Josephson-vaiheen kubiteissa". Nature 461, 504–506 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature08363

[7] Wolfgang Pfaff, Tim H. Taminiau, Lucio Robledo, Hannes Bernien, Matthew Markham, Daniel J. Twitchen ja Ronald Hanson. "Ketkeytymisen osoittaminen solid-state-kubittien mittauksella". Nature Physics 9, 29–33 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2444

[8] B. Hensen et ai. "Rei'ittämätön Bell-epätasa-arvon rikkominen käyttämällä elektronikierroksia 1.3 kilometrin päässä toisistaan". Nature 526, 682–686 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature15759

[9] Marissa Giustina et ai. "Bellin lauseen merkittävästä porsaanreiästä puuttuva testi sotkeutuneilla fotoneilla". Phys. Rev. Lett. 115, 250401 2015 (XNUMX).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.250401

[10] Lynden K. Shalm et ai. "Vahva porsaanreiätön testi paikallisesta realismista". Phys. Rev. Lett. 115, 250402 2015 (XNUMX).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.250402

[11] Alipasha Vaziri, Gregor Weihs ja Anton Zeilinger. "Kokeellinen kahden fotonin, kolmiulotteinen takertuminen kvanttiviestintään". Phys. Rev. Lett. 89, 240401 2002 (XNUMX).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.240401

[12] Marek Czachor. "Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm kokeilee relativistisia massiivisia hiukkasia". Phys. Rev. A 55, 72–77 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.72

[13] Paul M. Alsing ja Gerard J. Milburn. "Ketkeytymisestä ja Lorentzin muutoksista". Kvantti Info. Comput. 2, 487 (2002).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC2.6-4

[14] Robert M. Gingrich ja Christoph Adami. "Liikkuvien kappaleiden kvanttisekoittuminen". Phys. Rev. Lett. 89, 270402 2002 (XNUMX).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.270402

[15] Asher Peres, Petra F. Scudo ja Daniel R. Terno. "Kvanttientropia ja erityinen suhteellisuusteoria". Phys. Rev. Lett. 88, 230402 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.230402

[16] Doyeol Ahn, Hyuk-jae Lee, Young Hoon Moon ja Sung Woo Hwang. "Relativistinen sotkeutuminen ja Bellin epätasa-arvo". Phys. Rev. A 67, 012103 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.012103

[17] Hui Li ja Jiangfeng Du. "Relativistinen invariantti kvanttikettuminen liikkuvien kappaleiden spinien välillä". Phys. Rev. A 68, 022108 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.022108

[18] H. Terashima ja M. Ueda. "Relativistinen Einstein-Podolsky-Rosen-korrelaatio ja Bellin epätasa-arvo". Int. J. Quant. Inf. 1, 93–114 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0219749903000061

[19] Paweł Caban ja Jakub Rembieliński. "Lorentz-kovariantti pienennetty spintiheysmatriisi ja Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm-korrelaatiot". Phys. Rev. A 72, 012103 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.72.012103

[20] Paweł Caban ja Jakub Rembieliński. "Dirac-hiukkasten Einstein-Podolsky-Rosen-korrelaatiot: Kvanttikenttäteorian lähestymistapa". Phys. Rev. A 74, 042103 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.042103

[21] Paweł Caban, Jakub Rembieliński ja Marta Włodarczyk. "Vektoribosonien Einstein-Podolsky-Rosen-korrelaatiot". Phys. Rev. A 77, 012103 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.77.012103

[22] Nicolai Friis, Reinhold A. Bertlmann, Marcus Huber ja Beatrix C. Hiesmayr. "Kahden massiivisen hiukkasen relativistinen kietoutuminen". Phys. Rev. A 81, 042114 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.042114

[23] Paul M Alsing ja Ivette Fuentes. "Havainnoijasta riippuvainen sotkeutuminen". Classical and Quantum Gravity 29, 224001 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0264-9381/​29/​22/​224001

[24] Pablo L. Saldanha ja Vlatko Vedral. "Relativististen hiukkasten spin-kvanttikorrelaatiot". Phys. Rev. A 85, 062101 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.062101

[25] ERF Taillebois ja AT Avelar. "Spin-reduced tiheys matriisit relativistisille hiukkasille". Phys. Rev. A 88, 060302 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.060302

[26] Paweł Caban, Jakub Rembieliński, Patrycja Rybka, Kordian A. Smoliński ja Piotr Witas. "Relativistiset Einstein-Podolsky-Rosen-korrelaatiot ja lokalisointi". Phys. Rev. A 89, 032107 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.032107

[27] Veiko Palge ja Jacob Dunningham. "Wernerin valtioiden käyttäytyminen relativististen tehosteiden alla". Ann. Phys. 363, 275–304 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2015.09.028

[28] Victor ASV Bittencourt, Alex E. Bernardini ja Massimo Blasone. "Globaali Dirac bispinor kietoutuminen Lorentzin tehostamiseen". Phys. Rev. A 97, 032106 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032106

[29] Lucas F. Streiter, Flaminia Giacomini ja Časlav Brukner. "Relativistinen Bell-testi kvanttiviitekehyksessä". Phys. Rev. Lett. 126, 230403 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.230403

[30] Matthias Ondra ja Beatrix C. Hiesmayr. "Yksittäisen hiukkasen sotkeutuminen keski- ja ultrarelativistisessa järjestelmässä". J. Phys. V: Matematiikka. Theor. 54, 435301 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1751-8121 / ac2548

[31] H. Bacry. "Lokalisoitavuus ja tila kvanttifysiikassa". Lecture Notes in Physics Voi. 308. Springer–Verlag. Berliini, Heidelberg (1988).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BFb0019319

[32] Alan J. Barr. "Bell-epäyhtälöiden testaus Higgsin bosonin hajoamisissa". Phys. Lett. B 825, 136866 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physletb.2021.136866

[33] JA Aguilar-Saavedra, A. Bernal, JA Casas ja JM Moreno. Testataan takertuvuutta ja Bell-epäyhtälöitä in ${H}{rightarrow}{ZZ}$. Phys. Rev. D 107, 016012 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.107.016012

[34] Rachel Ashby-Pickering, Alan J. Barr ja Agnieszka Wierzchucka. "Kvanttitilatomografia, takertumisen havaitseminen ja Bell-rikkomusnäkymät massiivisten hiukkasten heikossa hajoamisessa". J. High Energ. Phys. 2023, 20 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP05 (2023) 020

[35] JA Aguilar-Saavedra. "Kvanttikietoutumisen laboratoriokehystestit $H{rightarrow}WW$:ssa". Phys. Rev. D 107, 076016 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.107.076016

[36] M. Fabbrichesi, R. Floreanini, E. Gabrielli ja L. Marzola. "Bell epätasa-arvo ja kvanttien takertuminen heikkojen bosonien tuotantoon LHC:ssä ja tulevissa törmäyskoneissa" (2023). arXiv:2302.00683.
arXiv: 2302.00683

[37] Paweł Caban. "Vektoribosonien helicitykorrelaatiot". Phys. Rev. A 77, 062101 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.77.062101

[38] TD Newton ja EP Wigner. "Lokalisoidut tilat alkeisjärjestelmille". Rev. Mod. Phys. 21, 400-406 (1949).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.21.400

[39] NN Bogolubov, AA Logunov ja IT Todorov. "Johdatus aksiomaattiseen kvanttikenttäteoriaan". WA Benjamin. Reading, Mass. (1975).

[40] Paweł Caban, Jakub Rembieliński ja Marta Włodarczyk. "Dirac-hiukkaselle havaittava spin". Ann. Phys. 330, 263–272 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2012.12.001

[41] Paweł Caban, Jakub Rembieliński ja Marta Włodarczyk. "Relativististen Einstein-Podolsky-Rosen-korrelaatioiden outo käyttäytyminen". Phys. Rev. A 79, 014102 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.014102

[42] Daniel R. Terno. "Relativististen spin-operaattoreiden kaksi roolia". Phys. Rev. A 67, 014102 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.014102

[43] Pablo L Saldanha ja Vlatko Vedral. "Wigner-kiertojen fyysinen tulkinta ja sen vaikutukset relativistiseen kvanttiinformaatioon". Uusi J. Phys. 14, 023041 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​14/​2/​023041

[44] Heiko Bauke, Sven Ahrens, Christoph H. Keitel ja Rainer Grobe. "Mikä on relativistinen spin-operaattori?". Uusi J. Phys. 16, 043012 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​16/​4/​043012

[45] Lucas C. Céleri, Vasilis Kiosses ja Daniel R. Terno. "Relativististen fermionien ja epävarmuussuhteiden pyöriminen ja lokalisointi". Phys. Rev. A 94, 062115 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.062115

[46] Liping Zou, Pengming Zhang ja Alexander J. Silenko. "Sijoitus ja spin relativistisessa kvanttimekaniikassa". Phys. Rev. A 101, 032117 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.032117

[47] ERF Taillebois ja AT Avelar. "Relativistisen spin-operaattorin on oltava luontainen". Phys. Lett. A 392, 127166 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physleta.2021.127166

[48] Heon Lee. "Relativistinen massiivinen hiukkanen spin-1/2:lla: vektorinipun näkökulma". J. Math. Phys. 63, 012201 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1063 / +5.0064409

[49] Leslie E Ballentine. "Kvanttimekaniikka: moderni kehitys". Maailman tieteellinen. (2014). 2. painos.
https: / / doi.org/ 10.1142 / +9038

[50] John F. Clauser, Michael A. Horne, Abner Shimony ja Richard A. Holt. "Ehdotettu kokeilu paikallisten piilomuuttujien teorioiden testaamiseksi". Phys. Rev. Lett. 23, 880-884 (1969).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.23.880

[51] ND Mermin. "Kvanttimekaniikka vs paikallinen realismi lähellä klassista rajaa: Bellin epäyhtälö spinille $s$". Phys. Rev. D 22, 356–361 (1980).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.22.356

[52] Daniel Collins, Nicolas Gisin, Noah Linden, Serge Massar ja Sandu Popescu. "Bell-epäyhtälöt mielivaltaisen korkeadimensionaalisille järjestelmille". Phys. Rev. Lett. 88, 040404 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.040404

[53] A Barut ja R Raczka. "Ryhmäesitysten ja sovellusten teoria". Maailman tieteellinen. (1986).
https: / / doi.org/ 10.1142 / +0352

Viitattu

[1] Yoav Afik ja Juan Ramón Muñoz de Nova, "Quantum information with top quarks in QCD", Kvantti 6, 820 (2022).

[2] Marco Fabbrichesi, Roberto Floreanini ja Emidio Gabrielli, "Uuden fysiikan rajoittaminen kietoutuneissa kahden kubitin järjestelmissä: huippukvarkki-, tau-leptoni- ja fotoniparit", European Physical Journal C 83 2, 162 (2023).

[3] Yoav Afik ja Juan Ramón Muñoz de Nova, "Quantum Discord and Steering in Top Quarks at the LHC", Fyysisen arvioinnin kirjeet 130 22, 221801 (2023).

[4] RA Morales, "Exploring Bell inequalities and quantum entanglement in vektorboson scattering", arXiv: 2306.17247, (2023).

[5] Claudio Severi ja Eleni Vryonidou, "Quantum Enanglement and top spin correlations in SMEFT korkeammissa tilauksissa", Journal of High Energy Physics 2023 1, 148 (2023).

[6] Mohammad Mahdi Altakach, Priyanka Lamba, Fabio Maltoni, Kentarou Mawatari ja Kazuki Sakurai, "Kvanttitiedot ja CP-mittaus $H:sta tau^+ tau^-$:iin tulevissa leptonin törmätäjissä", arXiv: 2211.10513, (2022).

[7] M. Fabbrichesi, R. Floreanini, E. Gabrielli ja L. Marzola, "Bell inequalities and quantum entanglement in heikko mittaus bosonit tuotanto LHC:ssä ja tulevaisuuden törmäijät", arXiv: 2302.00683, (2023).

[8] Diptimoy Ghosh ja Rajat Sharma, "Kellon rikkomus $2rightarrow 2$-sironta fotoni-, gluoni- ja gravitoni-EFT:issä", arXiv: 2303.03375, (2023).

[9] Zhongtian Dong, Dorival Gonçalves, Kyoungchul Kong ja Alberto Navarro, "When the Machine Chimes the Bell: Entanglement and Bell Equalities with Boosted $tbar{t}$", arXiv: 2305.07075, (2023).

[10] Mohammad Mahdi Altakach, Priyanka Lamba, Fabio Maltoni, Kentarou Mawatari ja Kazuki Sakurai, "Kvanttitiedot ja CP-mittaus H →τ + τ - tulevissa leptontörmäyskoneissa", Fyysinen arvio D 107 9, 093002 (2023).

[11] Rafael Aoude, Eric Madge, Fabio Maltoni ja Luca Mantani, "Uuden fysiikan tutkiminen dibosonituotannon sotkeutumisen kautta", arXiv: 2307.09675, (2023).

[12] Alexander Bernal, Paweł Caban ja Jakub Rembieliński, "Ketkeily- ja Bell-epätasa-arvojen rikkominen $Hto ZZ$:ssa epänormaalilla kytkennällä", arXiv: 2307.13496, (2023).

Yllä olevat sitaatit ovat peräisin SAO: n ja NASA: n mainokset (viimeksi päivitetty onnistuneesti 2023-07-28 01:31:11). Lista voi olla puutteellinen, koska kaikki julkaisijat eivät tarjoa sopivia ja täydellisiä viittaustietoja.

On Crossrefin siteerattu palvelu tietoja teosten viittaamisesta ei löytynyt (viimeinen yritys 2023-07-28 01:31:09).

Tämä kirja on julkaistu Quantum - lehdessä Creative Commons Nimeäminen 4.0 Kansainvälinen (CC BY 4.0) lisenssin. Tekijänoikeudet säilyvät alkuperäisillä tekijänoikeuksien haltijoilla, kuten tekijöillä tai heidän instituutioillaan.

Aikaleima:

Lisää aiheesta Quantum Journal