Неравенства типа Белла для систем релятивистских векторных бозонов

Неравенства типа Белла для систем релятивистских векторных бозонов

Отметка времени: 27 июля 2023 г., 9:18
Неравенства типа Белла для систем релятивистских векторных бозонов PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальный поиск. Ай.

Алан Дж. Барр1, Павел Кабан2и Якуб Рембелинский2

1Факультет физики, Кебл-роуд, Оксфордский университет, OX1 3RH и Мертон-колледж, Мертон-стрит, Оксфорд, OX1 4JD
2Кафедра теоретической физики, Лодзинский университет, Поморска 149/153, PL-90-236 Лодзь, Польша

Находите эту статью интересной или хотите обсудить? Scite или оставить комментарий на SciRate.

Абстрактные

Мы проводим подробный анализ возможного нарушения различных неравенств типа Белла для систем векторных пар бозон-антибозон. Рассматривая общий случай общего скалярного состояния двудольной системы, мы выделяем два различных класса таких состояний и определяем совместные вероятности исходов измерения спина для каждого из них. Мы вычисляем средние значения неравенств CHSH, Мермина и CGLMP и обнаруживаем, что, хотя не ожидается, что обобщенное неравенство CHSH будет нарушено ни для одного из скалярных состояний, в случае неравенств Мермина и CGLMP ситуация иная – эти неравенства могут нарушаться в одних скалярных состояниях, но не могут нарушаться в других. Причем степень нарушения зависит от относительной скорости двух частиц.

► Данные BibTeX

► Рекомендации

[1] А. Эйнштейн, Б. Подольский и Н. Розен. «Можно ли считать квантово-механическое описание физической реальности полным?». физ. 47, 777–780 (1935).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.47.777

[2] Джон С. Белл. «О парадоксе Эйнштейна Подольского-Розена». Physics Physique Fizika 1, 195–200 (1964).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysicsPhysiqueFizika.1.195

[3] Стюарт Дж. Фридман и Джон Ф. Клаузер. «Экспериментальная проверка локальных теорий скрытых переменных». физ. Преподобный Летт. 28, 938–941 (1972).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.28.938

[4] Ален Аспект, Жан Далибар и Жерар Роже. «Экспериментальная проверка неравенств Белла с использованием нестационарных анализаторов». физ. Преподобный Летт. 49, 1804–1807 (1982).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.49.1804

[5] М. А. Роу, Д. Килпински, В. Мейер, К. А. Сакетт, В. М. Итано, К. Монро и Д. Д. Вайнленд. «Экспериментальное нарушение неравенства Белла с эффективным обнаружением». Природа 409, 791–794 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35057215

[6] Маркус Ансманн и др. «Нарушение неравенства Белла в фазовых кубитах Джозефсона». Природа 461, 504–506 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature08363

[7] Вольфганг Пфафф, Тим Х. Тамино, Лусио Робледо, Ханнес Берниен, Мэтью Маркхэм, Дэниел Дж. Твитчен и Рональд Хэнсон. «Демонстрация запутывания посредством измерения твердотельных кубитов». Физика природы 9, 29–33 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2444

[8] Б. Хенсен и соавт. «Нарушение неравенства Белла без лазеек с использованием спинов электронов, разделенных на 1.3 километра». Природа 526, 682–686 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature15759

[9] Марисса Джустина и др. «Без существенных лазеек проверка теоремы Белла с запутанными фотонами». физ. Преподобный Летт. 115, 250401 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.250401

[10] Линден К. Шалм и др. «Крепкий тест местного реализма без лазеек». физ. Преподобный Летт. 115, 250402 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.250402

[11] Алипаша Вазири, Грегор Вейхс и Антон Цайлингер. «Экспериментальная двухфотонная трехмерная запутанность для квантовой связи». физ. Преподобный Летт. 89, 240401 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.240401

[12] Марек Чачор. «Эксперимент Эйнштейна-Подольского-Розена-Бома с релятивистскими массивными частицами». физ. Ред. А 55, 72–77 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.72

[13] Пол М. Алсинг и Джерард Дж. Милберн. «О запутанности и преобразованиях Лоренца». Квантовая информация. вычисл. 2, 487 (2002).
https: / / doi.org/ 10.26421 / QIC2.6-4

[14] Роберт М. Гингрич и Кристоф Адами. «Квантовая запутанность движущихся тел». физ. Преподобный Летт. 89, 270402 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.270402

[15] Ашер Перес, Петра Ф. Скудо и Дэниел Р. Терно. «Квантовая энтропия и специальная теория относительности». физ. Преподобный Летт. 88, 230402 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.230402

[16] Доёль Ан, Хёк Чжэ Ли, Ён Хун Мун и Сон У Хван. «Релятивистская запутанность и неравенство Белла». физ. Ред. А 67, 012103 (2003 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.012103

[17] Хуэй Ли и Цзянфэн Ду. «Релятивистская инвариантная квантовая запутанность между спинами движущихся тел». физ. Ред. А 68, 022108 (2003 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.022108

[18] Х. Терашима и М. Уэда. «Релятивистская корреляция Эйнштейна – Подольского – Розена и неравенство Белла». Междунар. Дж. Квант. Инф. 1, 93–114 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0219749903000061

[19] Павел Кабан и Якуб Рембелинский. «Лоренц-ковариантная редуцированная матрица спиновой плотности и корреляции Эйнштейна – Подольского – Розена – Бома». физ. Ред. А 72, 012103 (2005 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.72.012103

[20] Павел Кабан и Якуб Рембелинский. «Корреляции Эйнштейна-Подольского-Розена частиц Дирака: подход квантовой теории поля». физ. Ред. А 74, 042103 (2006 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.042103

[21] Павел Кабан, Якуб Рембелинский и Марта Влодарчик. «Корреляции Эйнштейна-Подольского-Розена векторных бозонов». физ. Ред. А 77, 012103 (2008 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.77.012103

[22] Николай Фриис, Райнхольд А. Бертлманн, Маркус Хубер и Беатрикс К. Хисмайр. «Релятивистская запутанность двух массивных частиц». физ. Ред. А 81, 042114 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.042114

[23] Пол М Альсинг и Иветт Фуэнтес. «Запутанность, зависящая от наблюдателя». Классическая и квантовая гравитация 29, 224001 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0264-9381/​29/​22/​224001

[24] Пабло Л. Салданья и Влатко Ведрал. «Спиновые квантовые корреляции релятивистских частиц». физ. Ред. А 85, 062101 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.062101

[25] ЭРФ Тайлбуа и А.Т. Авелар. «Матрицы плотности с уменьшенным спином для релятивистских частиц». физ. Ред. А 88, 060302 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.060302

[26] Павел Кабан, Якуб Рембелинский, Патриция Рыбка, Кордиан А. Смолиньский и Петр Витас. «Релятивистские корреляции Эйнштейна-Подольского-Розена и локализация». физ. Ред. А 89, 032107 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.032107

[27] Вейко Палге и Джейкоб Даннингем. «Поведение состояний Вернера при релятивистских ускорениях». Анна. физ. 363, 275–304 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2015.09.028

[28] Виктор А.С.В. Биттенкур, Алекс Э. Бернардини и Массимо Блазоне. «Глобальная биспинорная запутанность Дирака под бустами Лоренца». физ. Ред. А 97, 032106 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032106

[29] Лукас Ф. Штрейтер, Фламиния Джакомини и Часлав Брукнер. «Релятивистский тест Белла в квантовых системах отсчета». физ. Преподобный Летт. 126, 230403 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.230403

[30] Маттиас Ондра и Беатрикс С. Хисмайр. «Одночастичная запутанность в средне- и ультрарелятивистском режиме». Дж. Физ. А: Математика. Теор. 54, 435301 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1751-8121 / ac2548

[31] Х. Бакри. «Локализуемость и пространство в квантовой физике». Конспект лекций по физике Vol. 308. Спрингер-Верлаг. Берлин, Гейдельберг (1988).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BFb0019319

[32] Алан Дж. Барр. «Проверка неравенств Белла в распадах бозона Хиггса». физ. лат. Б 825, 136866 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physletb.2021.136866

[33] Дж. Агилар-Сааведра, А. Берналь, Дж. А. Касас и Дж. М. Морено. «Проверка запутанности и неравенства Белла в ${H}{rightarrow}{ZZ}$». физ. Ред. Д 107, 016012 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.107.016012

[34] Рэйчел Эшби-Пикеринг, Алан Дж. Барр и Агнешка Вежчуцкая. «Томография квантового состояния, обнаружение запутанности и перспективы нарушения Белла в слабых распадах массивных частиц». Дж. Хай Энерг. физ. 2023, 20 (2023).
HTTPS: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP05 (2023) 020

[35] Дж. Агилар-Сааведра. «Лабораторные тесты квантовой запутанности в $H{rightarrow}WW$». физ. Ред. Д 107, 076016 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.107.076016

[36] М. Фаббричеси, Р. Флореанини, Э. Габриелли и Л. Марзола. «Неравенства Белла и квантовая запутанность в рождении слабых калибровочных бозонов на БАК и будущих коллайдерах» (2023). архив: 2302.00683.
Arxiv: 2302.00683

[37] Павел Кабан. «Спиральные корреляции векторных бозонов». физ. Ред. А 77, 062101 (2008 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.77.062101

[38] Т. Д. Ньютон и Э. П. Вигнер. «Локализованные состояния для элементарных систем». Преподобный Мод. физ. 21, 400–406 (1949).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.21.400

[39] Н.Н. Боголюбов, А.А. Логунов, И.Т. Тодоров. «Введение в аксиоматическую квантовую теорию поля». В. А. Бенджамин. Рединг, Массачусетс (1975).

[40] Павел Кабан, Якуб Рембелинский и Марта Влодарчик. «Спин, наблюдаемый для дираковской частицы». Анна. физ. 330, 263–272 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2012.12.001

[41] Павел Кабан, Якуб Рембелинский и Марта Влодарчик. «Странное поведение релятивистских корреляций Эйнштейна-Подольского-Розена». физ. Ред. А 79, 014102 (2009 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.014102

[42] Дэниел Р. Терно. «Две роли релятивистских спиновых операторов». физ. Ред. А 67, 014102 (2003 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.014102

[43] Пабло Л. Салданья и Влатко Ведрал. «Физическая интерпретация вигнеровских вращений и ее последствия для релятивистской квантовой информации». New J. Phys. 14, 023041 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​14/​2/​023041

[44] Хайко Бауке, Свен Аренс, Кристоф Х. Кейтель и Райнер Гроуб. «Что такое релятивистский спиновый оператор?». New J. Phys. 16, 043012 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​16/​4/​043012

[45] Лукас К. Челери, Василис Киоссес и Даниэль Р. Терно. «Спин и локализация релятивистских фермионов и соотношения неопределенностей». физ. Ред. А 94, 062115 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.062115

[46] Липин Цзоу, Пэнмин Чжан и Александр Дж. Силенко. «Положение и спин в релятивистской квантовой механике». физ. Ред. А 101, 032117 (2020 г.).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.032117

[47] ЭРФ Тайлбуа и А.Т. Авелар. «Оператор релятивистского спина должен быть внутренним». физ. лат. А 392, 127166 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physleta.2021.127166

[48] Хон Ли. «Релятивистская массивная частица со спином 1/​2: точка зрения векторного расслоения». Дж. Матем. физ. 63, 012201 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0064409

[49] Лесли Э. Баллентайн. «Квантовая механика: современное развитие». Всемирная научная. (2014). 2-е издание.
https: / / doi.org/ 10.1142 / 9038

[50] Джон Ф. Клаузер, Майкл А. Хорн, Эбнер Шимони и Ричард А. Холт. «Предлагаемый эксперимент для проверки локальных теорий скрытых переменных». физ. Преподобный Летт. 23, 880–884 (1969).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.23.880

[51] Н. Д. Мермин. «Квантовая механика против локального реализма вблизи классического предела: неравенство Белла для спина $s$». физ. Ред. D 22, 356–361 (1980).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.22.356

[52] Дэниел Коллинз, Николя Гизин, Ноа Линден, Серж Массар и Санду Попеску. «Неравенства Белла для систем сколь угодно большой размерности». физ. Преподобный Летт. 88, 040404 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.040404

[53] А Барут и Р Рачка. «Теория представлений групп и приложения». Всемирная научная. (1986).
https: / / doi.org/ 10.1142 / 0352

Цитируется

[1] Йоав Афик и Хуан Рамон Муньос де Нова, «Квантовая информация с топ-кварками в КХД», Квант 6, 820 (2022).

[2] Марко Фаббричеси, Роберто Флореанини и Эмидио Габриэлли, «Ограничение новой физики в запутанных двухкубитных системах: топ-кварк, тау-лептон и пары фотонов», Европейский физический журнал C 83 2, 162 (2023).

[3] Йоав Афик и Хуан Рамон Муньос де Нова, «Квантовый диссонанс и управление топ-кварками на БАК», Письма физического обзора 130 22, 221801 (2023).

[4] Р.А. Моралес, «Изучение неравенств Белла и квантовой запутанности в рассеянии векторных бозонов», Arxiv: 2306.17247, (2023).

[5] Клаудио Севери и Элени Вриониду, «Квантовая запутанность и корреляции верхних спинов в SMEFT высших порядков», Журнал физики высоких энергий 2023 1, 148 (2023).

[6] Мохаммад Махди Альтакач, Приянка Ламба, Фабио Мальтони, Кентару Маватари и Казуки Сакураи, «Квантовая информация и измерение СР от $H до tau^+ tau^-$ на будущих лептонных коллайдерах», Arxiv: 2211.10513, (2022).

[7] М. Фаббричеси, Р. Флореанини, Э. Габриэлли и Л. Марзола, «Неравенства Белла и квантовая запутанность в рождении слабых калибровочных бозонов на БАК и будущих коллайдерах», Arxiv: 2302.00683, (2023).

[8] Диптимой Гош и Раджат Шарма, «Нарушение Белла в $2rightarrow 2$ рассеянии в фотонных, глюонных и гравитонных EFT», Arxiv: 2303.03375, (2023).

[9] Zhongtian Dong, Dorival Goncalves, Kyoungchul Kong и Alberto Navarro, «Когда машина звонит в колокол: запутанность и неравенства колокола с усиленным $tbar{t}$», Arxiv: 2305.07075, (2023).

[10] Мохаммад Махди Альтакач, Приянка Ламба, Фабио Мальтони, Кентару Маватари и Казуки Сакураи, «Квантовая информация и измерение CP в H → τ + τ - на будущих лептонных коллайдерах», Физический обзор D 107 9, 093002 (2023).

[11] Рафаэль Ауд, Эрик Мэдж, Фабио Мальтони и Лука Мантани, «Изучение новой физики через запутанность в производстве дибозонов», Arxiv: 2307.09675, (2023).

[12] Александр Бернал, Павел Кабан и Якуб Рембелинский, «Запутанность и нарушение неравенств Белла в $Hto ZZ$ с аномальной связью», Arxiv: 2307.13496, (2023).

Приведенные цитаты из САО / НАСА ADS (последнее обновление успешно 2023-07-28 01:31:11). Список может быть неполным, поскольку не все издатели предоставляют подходящие и полные данные о цитировании.

On Цитируемый сервис Crossref Данные о цитировании работ не найдены (последняя попытка 2023-07-28 01:31:09).

Эта статья опубликована в Quantum под Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) лицензия. Авторское право остается за первоначальными правообладателями, такими как авторы или их учреждения.

Отметка времени:

Больше от Квантовый журнал