Нерівності типу Белла для систем релятивістських векторних бозонів

Нерівності типу Белла для систем релятивістських векторних бозонів

Мітка часу: 27 липня 2023 р., 9:18
Нерівності типу Белла для систем релятивістських векторних бозонів PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальний пошук. Ai.

Алан Дж. Барр1, Павло Кабан2 та Якуб Рембелінський2

1Факультет фізики, Кебл-роуд, Оксфордський університет, OX1 3RH і коледж Мертон, Мертон-стріт, Оксфорд, OX1 4JD
2Кафедра теоретичної фізики Лодзького університету, Поморська 149/153, PL-90-236 Лодзь, Польща

Вам цей документ цікавий чи ви хочете обговорити? Скайте або залиште коментар на SciRate.

абстрактний

Проведено детальний аналіз можливого порушення різноманітних нерівностей типу Белла для систем векторних пар бозон-антибозон. Розглядаючи загальний випадок загального скалярного стану дводольної системи, ми ідентифікуємо два різних класи таких станів і визначаємо спільні ймовірності результатів вимірювання обертів для кожного з них. Ми обчислюємо очікувані значення нерівностей CHSH, Мерміна та CGLMP і знаходимо, що хоча узагальнена нерівність CHSH не очікується порушення для жодного зі скалярних станів, у випадку нерівностей Мерміна та CGLMP ситуація інша – ці нерівності можуть бути порушені в певних скалярних станах, тоді як вони не можуть бути порушені в інших. Крім того, ступінь порушення залежить від відносної швидкості двох частинок.

► Дані BibTeX

► Список літератури

[1] А. Ейнштейн, Б. Подольський, Н. Розен. «Чи можна вважати квантово-механічний опис фізичної реальності повним?». фіз. Rev. 47, 777–780 (1935).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.47.777

[2] Джон С. Белл. «Про парадокс Подольського Розена Ейнштейна». Фізика Physique Fizika 1, 195–200 (1964).
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysicsPhysiqueFizika.1.195

[3] Стюарт Дж. Фрідман і Джон Ф. Клаузер. “Експериментальна перевірка локальних теорій прихованих змінних”. фіз. Преподобний Летт. 28, 938–941 (1972).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.28.938

[4] Ален Аспект, Жан Далібар і Жерар Роже. “Експериментальна перевірка нерівностей Белла з використанням змінних у часі аналізаторів”. фіз. Преподобний Летт. 49, 1804–1807 (1982).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.49.1804

[5] М. А. Роу, Д. Кілпінскі, В. Мейєр, К. А. Сакетт, В. М. Ітано, К. Монро та Ді-Джей Вайнленд. “Експериментальне порушення нерівності Белла з ефективним виявленням”. Nature 409, 791–794 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35057215

[6] Маркус Ансманн та ін. “Порушення нерівності Белла в джозефсонівських фазових кубітах”. Nature 461, 504–506 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature08363

[7] Вольфганг Пфафф, Тім Х. Таміно, Лусіо Робледо, Ханнес Бернієн, Метью Маркхем, Деніел Дж. Твітчен і Рональд Хенсон. «Демонстрація заплутаності шляхом вимірювання твердотільних кубітів». Фізика природи 9, 29–33 (2013).
https://​/​doi.org/​10.1038/​nphys2444

[8] Б. Хенсен та ін. «Порушення нерівності Белла без лазівок за допомогою спінів електронів, розділених на 1.3 кілометри». Nature 526, 682–686 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature15759

[9] Марісса Джустина та ін. «Тест без суттєвих лазівок теореми Белла із заплутаними фотонами». фіз. Преподобний Летт. 115, 250401 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.250401

[10] Лінден К. Шалм та ін. «Сильний тест локального реалізму без лазівок». фіз. Преподобний Летт. 115, 250402 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.250402

[11] Аліпаша Вазірі, Грегор Вейхс і Антон Цайлінгер. «Експериментальна двофотонна тривимірна заплутаність для квантової комунікації». фіз. Преподобний Летт. 89, 240401 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.240401

[12] Марек Чахор. Експеримент Ейнштейна-Подольського-Розена-Бома з релятивістськими масивними частинками. фіз. Rev. A 55, 72–77 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.72

[13] Пол М. Алсінг і Джерард Дж. Мілберн. “Про заплутаність і перетворення Лоренца”. Квантова інформація. обчис. 2, 487 (2002).
https://​/​doi.org/​10.26421/​QIC2.6-4

[14] Роберт М. Гінгріч і Крістоф Адамі. «Квантова заплутаність рухомих тіл». фіз. Преподобний Летт. 89, 270402 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.270402

[15] Ашер Перес, Петра Ф. Скудо та Даніель Р. Терно. «Квантова ентропія і спеціальна теорія відносності». фіз. Преподобний Летт. 88, 230402 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.230402

[16] Дойол Ан, Хюк Чже Лі, Янг Хун Мун і Сон Ву Хван. “Релятивістська заплутаність і нерівність Белла”. фіз. Rev. A 67, 012103 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.012103

[17] Хуей Лі і Цзянфен Ду. “Релятивістська інваріантна квантова заплутаність між обертаннями рухомих тіл”. фіз. Rev. A 68, 022108 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.022108

[18] Х. Терасіма та М. Уеда. “Релятивістська кореляція Ейнштейна–Подольського–Розена та нерівність Белла”. Міжн. J. Quant. Інф. 1, 93–114 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0219749903000061

[19] Павло Кабан і Якуб Рембелінський. “Лоренц-коваріантна приведена спінова матриця щільності та кореляції Ейнштейна–Подольського–Розена–Бома”. фіз. Rev. A 72, 012103 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.72.012103

[20] Павло Кабан і Якуб Рембелінський. “Кореляції Ейнштейна-Подольського-Розена частинок Дірака: підхід квантової теорії поля”. фіз. Rev. A 74, 042103 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.042103

[21] Павло Кабан, Якуб Рембелінський і Марта Влодарчик. “Кореляції Ейнштейна-Подольського-Розена векторних бозонів”. фіз. Rev. A 77, 012103 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.77.012103

[22] Ніколай Фрііс, Рейнхольд А. Бертлманн, Маркус Хубер і Беатрікс Хісмайр. «Релятивістське переплутання двох масивних частинок». фіз. Rev. A 81, 042114 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.042114

[23] Пол М. Алсінг та Іветта Фуентес. «Залежне від спостерігача заплутування». Класична та квантова гравітація 29, 224001 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0264-9381/​29/​22/​224001

[24] Пабло Л. Салданья та Влатко Ведрал. “Спінові квантові кореляції релятивістських частинок”. фіз. Rev. A 85, 062101 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.062101

[25] ERF Taillebois і AT Avelar. “Спін-зменшені матриці густини для релятивістських частинок”. фіз. Rev. A 88, 060302 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.060302

[26] Павло Кабан, Якуб Рембелінський, Патриція Рибка, Кордіан А. Смолінський та Пьотр Вітас. “Релятивістські кореляції та локалізація Ейнштейна-Подольського-Розена”. фіз. Rev. A 89, 032107 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.032107

[27] Вейко Пелдж і Джейкоб Данінгем. «Поведінка вернерівських станів під релятивістськими посиленнями». Енн фіз. 363, 275–304 (2015).
https://​/​doi.org/​10.1016/​j.aop.2015.09.028

[28] Віктор А. С. Біттенкур, Алекс Е. Бернардіні та Массімо Блазоне. «Глобальне біспінорне заплутування Дірака під впливом Лоренца». фіз. Rev. A 97, 032106 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032106

[29] Лукас Ф. Штрайтер, Фламінія Джакоміні та Часлав Брукнер. «Релятивістський тест Белла в квантових системах відліку». фіз. Преподобний Летт. 126, 230403 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.230403

[30] Маттіас Ондра та Беатрікс Хісмайр. “Одночастинкове заплутування в середньому та ультрарелятивістському режимі”. J. Phys. В: Математика. Теор. 54, 435301 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1088/​1751-8121/​ac2548

[31] Х. Бакрі. «Локалізованість і простір у квантовій фізиці». Конспект лекцій з фізики Вип. 308. Springer–Verlag. Берлін, Гейдельберг (1988).
https://​/​doi.org/​10.1007/​BFb0019319

[32] Алан Дж. Барр. «Перевірка нерівностей Белла в розпадах бозона Хіггса». фіз. Lett. B 825, 136866 (2022).
https://​/​doi.org/​10.1016/​j.physletb.2021.136866

[33] JA Aguilar-Saavedra, A. Bernal, JA Casas, and JM Moreno. «Перевірка нерівностей заплутаності та Белла в ${H}{rightarrow}{ZZ}$». фіз. Ред. D 107, 016012 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.107.016012

[34] Рейчел Ешбі-Пікерінг, Алан Дж. Барр та Агнешка Вержука. «Квантова томографія стану, виявлення заплутаності та перспективи порушення Белла в слабких розпадах масивних частинок». J. High Energ. фіз. 2023, 20 (2023).
https://​/​doi.org/​10.1007/​JHEP05(2023)020

[35] Ж. А. Агілар-Сааведра. “Лабораторні випробування квантової заплутаності в $H{rightarrow}WW$”. фіз. Ред. D 107, 076016 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.107.076016

[36] М. Фаббрікезі, Р. Флореаніні, Е. Габріеллі та Л. Марзола. «Нерівності Белла та квантова заплутаність у виробництві слабких калібрувальних бозонів на LHC і майбутніх колайдерах» (2023). arXiv:2302.00683.
arXiv: 2302.00683

[37] Павло Кабан. “Кореляції спіральності векторних бозонів”. фіз. Rev. A 77, 062101 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.77.062101

[38] Т. Д. Ньютон і Е. П. Вігнер. “Локалізовані стани для елементарних систем”. Rev. Mod. фіз. 21, 400–406 (1949).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.21.400

[39] Н. Н. Боголюбов, А. А. Логунов, І. Т. Тодоров. “Вступ до аксіоматичної квантової теорії поля”. В. А. Бенджамін. Редінг, Массачусетс (1975).

[40] Павло Кабан, Якуб Рембелінський і Марта Влодарчик. «Спин, який можна спостерігати для діраківської частинки». Енн фіз. 330, 263–272 (2013).
https://​/​doi.org/​10.1016/​j.aop.2012.12.001

[41] Павло Кабан, Якуб Рембелінський і Марта Влодарчик. “Дивна поведінка релятивістських кореляцій Ейнштейна-Подольського-Розена”. фіз. Rev. A 79, 014102 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.014102

[42] Даніель Р. Терно. “Дві ролі релятивістських спінових операторів”. фіз. Rev. A 67, 014102 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.014102

[43] Пабло Салданья та Влатко Ведрал. «Фізична інтерпретація обертань Вігнера та її наслідки для релятивістської квантової інформації». New J. Phys. 14, 023041 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​14/​2/​023041

[44] Гайко Бауке, Свен Аренс, Крістоф Х. Кейтель і Райнер Гробе. «Що таке оператор релятивістського спіну?». New J. Phys. 16, 043012 (2014).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​16/​4/​043012

[45] Лукас К. Селері, Васіліс Кіоссес і Даніель Р. Терно. “Спін і локалізація релятивістських ферміонів і співвідношення невизначеностей”. фіз. Rev. A 94, 062115 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.062115

[46] Ліпін Цзоу, Пенмін Чжан і Олександр Дж. Силенко. “Положення та спін у релятивістській квантовій механіці”. фіз. Rev. A 101, 032117 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.032117

[47] ERF Taillebois і AT Avelar. «Оператор релятивістського спіну має бути внутрішнім». фіз. Lett. A 392, 127166 (2021).
https://​/​doi.org/​10.1016/​j.physleta.2021.127166

[48] Хеон Лі. «Релятивістська масивна частинка зі спіном 1/​2: точка зору векторного пучка». J. Math. фіз. 63, 012201 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0064409

[49] Леслі Е Баллентайн. “Квантова механіка: сучасний розвиток”. Всесвітній науковий. (2014). 2-е видання.
https: / / doi.org/ 10.1142 / 9038

[50] Джон Ф. Клаузер, Майкл А. Хорн, Ебнер Шимоні та Річард А. Холт. «Пропонований експеримент для перевірки локальних теорій прихованих змінних». фіз. Преподобний Летт. 23, 880–884 (1969).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.23.880

[51] Н. Д. Мермін. «Квантова механіка проти локального реалізму поблизу класичної межі: нерівність Белла для спіна $s$». фіз. Rev. D 22, 356–361 (1980).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.22.356

[52] Деніел Коллінз, Ніколя Гісін, Ной Лінден, Серж Массар і Санду Попеску. “Нерівності Белла для систем довільної розмірності”. фіз. Преподобний Летт. 88, 040404 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.040404

[53] А. Барут і Р. Рачка. “Теорія представлень груп і додатків”. Всесвітній науковий. (1986).
https: / / doi.org/ 10.1142 / 0352

Цитується

[1] Йоав Афік і Хуан Рамон Муньос де Нова, «Квантова інформація з топ-кварками в КХД», Квант 6, 820 (2022).

[2] Марко Фаббрічезі, Роберто Флореаніні та Емідіо Габріеллі, «Обмеження нової фізики в заплутаних двокубітних системах: топ-кварк, тау-лептон і фотонні пари», European Physical Journal C 83 2, 162 (2023).

[3] Йоав Афік і Хуан Рамон Муньос де Нова, «Квантовий розбрат і керування топ-кварками на LHC», Фізичні оглядові листи 130 22, 221801 (2023).

[4] Р. А. Моралес, «Дослідження нерівностей Белла та квантової заплутаності в розсіюванні векторних бозонів», arXiv: 2306.17247, (2023).

[5] Клаудіо Севері та Елені Вріоніду, «Квантова заплутаність і кореляції верхнього обертання в SMEFT на вищих порядках», Журнал фізики високих енергій 2023 1, 148 (2023).

[6] Мохаммад Махді Алтакач, Пріянка Ламба, Фабіо Мальтоні, Кентару Маватарі та Казукі Сакурай, «Квантова інформація та вимірювання CP у $H до tau^+ tau^-$ на майбутніх лептонних коллайдерах», arXiv: 2211.10513, (2022).

[7] М. Фаббрічезі, Р. Флореаніні, Е. Габріеллі та Л. Марзола, «Нерівності Белла та квантова заплутаність у виробництві слабких калібрувальних бозонів на LHC і майбутніх колайдерах», arXiv: 2302.00683, (2023).

[8] Діптімой Ґош і Раджат Шарма, «Порушення Белла в $2rightarrow 2$ розсіянні у фотонних, глюонних і гравітонних EFT», arXiv: 2303.03375, (2023).

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

[10] Мохаммад Махді Алтакач, Пріянка Ламба, Фабіо Мальтоні, Кентару Маватарі та Казукі Сакурай, «Квантова інформація та вимірювання CP у H →τ + τ - на майбутніх лептонних коллайдерах», Фізичний огляд D 107 9, 093002 (2023).

[11] Рафаель Ауде, Ерік Мадж, Фабіо Мальтоні та Лука Мантані, «Дослідження нової фізики через заплутаність у виробництві дибозонів», arXiv: 2307.09675, (2023).

[12] Alexander Bernal, Paweł Caban, and Jakub Rembieliński, “Entanglement and Bell inequalities procedures in $Hto ZZ$ with anomalous coupling”, arXiv: 2307.13496, (2023).

Вищезазначені цитати від SAO / NASA ADS (останнє оновлення успішно 2023-07-28 01:31:11). Список може бути неповним, оскільки не всі видавці надають відповідні та повні дані про цитування.

On Служба, на яку посилається Crossref даних про цитування робіт не знайдено (остання спроба 2023-07-28 01:31:09).

Ця стаття опублікована в Quantum під Creative Commons Attribution 4.0 International (CC на 4.0) ліцензія. Авторське право залишається за оригінальними власниками авторських прав, такими як автори або їх установи.

Часова мітка:

Більше від Квантовий журнал