Các bất đẳng thức kiểu chuông cho các hệ boson vectơ tương đối tính

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Bất đẳng thức kiểu chuông cho các hệ thống boson vectơ tương đối tính PlatoBlockchain Data Intelligence. Tìm kiếm dọc. Ái.

Alan J. Barr¹, Paweł Caban²và Jakub Rembieliński²

¹Khoa Vật lý, Đường Keble, Đại học Oxford, OX1 3RH và Cao đẳng Merton, Phố Merton, Oxford, OX1 4JD
²Khoa Vật lý Lý thuyết, Đại học Łódź, Pomorska 149/153, PL-90-236 Łódź, Ba Lan

Tìm bài báo này thú vị hay muốn thảo luận? Scite hoặc để lại nhận xét về SciRate.

Tóm tắt

Chúng tôi thực hiện phân tích chi tiết về khả năng vi phạm các bất đẳng thức loại Bell khác nhau đối với các hệ vectơ boson-antiboson. Xem xét trường hợp chung về trạng thái vô hướng tổng thể của hệ thống lưỡng cực, chúng tôi xác định hai loại riêng biệt của các trạng thái đó và xác định xác suất chung của kết quả đo spin cho từng loại. Chúng tôi tính toán các giá trị kỳ vọng của các bất đẳng thức CHSH, Mermin và CGLMP và thấy rằng mặc dù bất đẳng thức CHSH tổng quát dự kiến sẽ không bị vi phạm đối với bất kỳ trạng thái vô hướng nào, nhưng trong trường hợp các bất đẳng thức Mermin và CGLMP thì tình huống lại khác – những bất đẳng thức này có thể bị vi phạm ở một số trạng thái vô hướng nhất định trong khi chúng không thể bị vi phạm ở những trạng thái khác. Hơn nữa, mức độ vi phạm còn phụ thuộc vào tốc độ tương đối của hai hạt.

► Dữ liệu BibTeX

@article{Barr2023belltype, doi = {10.22331/q-2023-07-27-1070}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-07-27-1070}, title = {Bell- gõ bất đẳng thức cho các hệ boson vectơ tương đối tính}, tác giả = {Barr, Alan J. và Caban, Pawe{l{}} và Rembieli{'{n}}ski, Jakub}, tạp chí = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, nhà xuất bản = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, tập = {7}, trang = {1070}, tháng = tháng bảy, năm = {2023 } }

► Tài liệu tham khảo

[1] A. Einstein, B. Podolsky và N. Rosen. “Mô tả cơ học lượng tử của thực tại vật lý có thể được coi là hoàn chỉnh không?”. vật lý. Rev. 47, 777–780 (1935).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev47.777

[2] John S. Bell. “Về nghịch lý Einstein Podolsky Rosen”. Vật lý Vật lý Fizika 1, 195–200 (1964).
https: / / doi.org/ 10.1103 / Vật lýPhương phápFizika.1.195

[3] Stuart J. Freedman và John F. Clauser. “Kiểm tra thực nghiệm các lý thuyết biến ẩn cục bộ”. Vật lý. Linh mục Lett. 28, 938–941 (1972).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.28.938

[4] Alain Aspect, Jean Dalibard và Gérard Roger. “Thử nghiệm thực nghiệm các bất đẳng thức Bell bằng máy phân tích thay đổi theo thời gian”. Vật lý. Linh mục 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 và DJ Wineland. “Thực nghiệm vi phạm bất đẳng thức Bell với khả năng phát hiện hiệu quả”. Thiên nhiên 409, 791–794 (2001).
https: / / doi.org/ 10.1038 / 35057215

[6] Markus Ansmann và cộng sự. “Vi phạm bất đẳng thức Bell trong qubit pha Josephson”. Thiên nhiên 461, 504–506 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên08363

[7] Wolfgang Pfaff, Tim H. Taminiau, Lucio Robledo, Hannes Bernien, Matthew Markham, Daniel J. Twitchen và Ronald Hanson. “Trình diễn sự vướng víu bằng cách đo các qubit trạng thái rắn”. Vật lý Tự nhiên 9, 29–33 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphys2444

[8] B. Hensen và cộng sự. “Vi phạm bất đẳng thức Bell không có lỗ hổng bằng cách sử dụng các spin electron cách nhau 1.3 km”. Thiên nhiên 526, 682–686 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1038 / thiên nhiên15759

[9] Marissa Giustina và cộng sự. “Thử nghiệm không có lỗ hổng đáng kể của định lý Bell với các photon vướng víu”. Vật lý. Linh mục Lett. 115, 250401 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.250401

[10] Lynden K. Shalm và cộng sự. “Kiểm tra mạnh mẽ không có lỗ hổng về chủ nghĩa hiện thực địa phương”. Vật lý. Linh mục Lett. 115, 250402 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.250402

[11] Alipasha Vaziri, Gregor Weihs và Anton Zeilinger. “Thí nghiệm vướng víu hai photon, ba chiều cho truyền thông lượng tử”. Vật lý. Linh mục Lett. 89, 240401 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.240401

[12] Marek Czachor. “Thí nghiệm Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm với các hạt có khối lượng tương đối tính”. Vật lý. Linh mục A 55, 72–77 (1997).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.72

[13] Paul M. Alsing và Gerard J. Milburn. “Về sự vướng víu và phép biến đổi Lorentz”. Thông tin lượng tử. Máy tính. 2, 487 (2002).
https: / â € trận / â € doi.org/â $$$ 10.26421 / â € QIC2.6-4

[14] Robert M. Gingrich và Christoph Adami. “Sự vướng víu lượng tử của các vật thể chuyển động”. Vật lý. Linh mục Lett. 89, 270402 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.89.270402

[15] Asher Peres, Petra F. Scudo và Daniel R. Terno. “Entropy lượng tử và thuyết tương đối đặc biệt”. Vật lý. Linh mục Lett. 88, 230402 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.230402

[16] Doyeol Ahn, Hyuk-jae Lee, Young Hoon Moon và Sung Woo Hwang. “Sự vướng víu tương đối tính và bất đẳng thức Bell”. Vật lý. Linh mục A 67, 012103 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.012103

[17] Huệ Lý và Giang Phong Độ. “Sự vướng víu lượng tử bất biến tương đối tính giữa các spin của các vật chuyển động”. Vật lý. Linh mục A 68, 022108 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.68.022108

[18] H. Terashima và M. Ueda. “Tương quan tương đối Einstein–Podolsky–Rosen và bất đẳng thức Bell”. Int. J. Quant. Thông tin 1, 93–114 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0219749903000061

[19] Paweł Caban và Jakub Rembieliński. “Ma trận mật độ spin giảm Lorentz-hiệp biến và mối tương quan Einstein–Podolsky–Rosen–Bohm”. Vật lý. Linh mục A 72, 012103 (2005).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.72.012103

[20] Paweł Caban và Jakub Rembieliński. “Tương quan Einstein-Podolsky-Rosen của các hạt Dirac: Cách tiếp cận lý thuyết trường lượng tử”. Vật lý. Linh mục A 74, 042103 (2006).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.042103

[21] Paweł Caban, Jakub Rembieliński và Marta Włodarczyk. “Tương quan Einstein-Podolsky-Rosen của các boson vectơ”. Vật lý. Linh mục A 77, 012103 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.77.012103

[22] Nicolai Friis, Reinhold A. Bertlmann, Marcus Huber và Beatrix C. Hiesmayr. “Sự vướng víu tương đối tính của hai hạt có khối lượng lớn”. Vật lý. Mục sư A 81, 042114 (2010).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.81.042114

[23] Paul M Alsing và Ivette Fuentes. “Sự vướng víu phụ thuộc vào người quan sát”. Lực hấp dẫn cổ điển và lượng tử 29, 224001 (2012).
https://doi.org/10.1088/0264-9381/29/22/224001

[24] Pablo L. Saldanha và Vlatko Vedral. “Tương quan lượng tử spin của các hạt tương đối tính”. Vật lý. Mục sư A 85, 062101 (2012).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.062101

[25] ERF Taillebois và AT Avelar. “Ma trận mật độ spin giảm cho các hạt tương đối tính”. Vật lý. Linh mục A 88, 060302 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.060302

[26] Paweł Caban, Jakub Rembieliński, Patrycja Rybka, Kordian A. Smoliński và Piotr Witas. “Tương quan và bản địa hóa Einstein-Podolsky-Rosen theo thuyết tương đối tính”. Vật lý. Linh mục A 89, 032107 (2014).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.032107

[27] Veiko Palge và Jacob Dunningham. “Hành vi của các trạng thái Werner dưới sự thúc đẩy của thuyết tương đối”. Ann. Vật lý. 363, 275–304 (2015).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2015.09.028

[28] Victor ASV Bittencourt, Alex E. Bernardini và Massimo Blasone. “Sự vướng víu bispinor Dirac toàn cầu dưới sự thúc đẩy của Lorentz”. Vật lý. Mục sư A 97, 032106 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.032106

[29] Lucas F. Streiter, Flaminia Giacomini và Časlav Brukner. “Thử nghiệm Chuông tương đối tính trong hệ quy chiếu lượng tử”. Vật lý. Linh mục Lett. 126, 230403 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.230403

[30] Matthias Ondra và Beatrix C. Hiesmayr. “Sự vướng víu của hạt đơn trong chế độ tương đối trung và siêu tương đối”. J. Vật lý. Đáp: Toán. Lý thuyết. 54, 435301 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1088/1751-8121 / ac2548

[31] H. Bacry. “Tính định vị và không gian trong vật lý lượng tử”. Ghi chú bài giảng Vật lý Vol. 308. Springer–Verlag. Berlin, Heidelberg (1988).
https: / / doi.org/ 10.1007 / BFb0019319

[32] Alan J. Barr. “Kiểm tra sự bất đẳng thức Bell trong phân rã boson Higgs”. Vật lý. Lett. B 825, 136866 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physletb.2021.136866

[33] JA Aguilar-Saavedra, A. Bernal, JA Casas và JM Moreno. “Kiểm tra sự vướng víu và bất đẳng thức Bell trong ${H}{rightarrow}{ZZ}$”. Vật lý. Mục sư D 107, 016012 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.107.016012

[34] Rachel Ashby-Pickering, Alan J. Barr và Agnieszka Wierzchucka. “Chụp cắt lớp trạng thái lượng tử, phát hiện vướng víu và triển vọng vi phạm Bell trong phân rã yếu của các hạt có khối lượng lớn”. J. Năng lượng cao. Vật lý. 2023, 20 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1007 / JHEP05 (2023) 020

[35] JA Aguilar-Saavedra. “Các thử nghiệm trong khung phòng thí nghiệm về sự vướng víu lượng tử trong $H{rightarrow}WW$”. Vật lý. Mục sư D 107, 076016 (2023).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.107.076016

[36] M. Fabbrichesi, R. Floreanini, E. Gabrielli và L. Marzola. “Sự bất bình đẳng hình chuông và sự vướng víu lượng tử trong quá trình sản xuất boson đo yếu tại LHC và các máy va chạm trong tương lai” (2023). arXiv:2302.00683.
arXiv: 2302.00683

[37] Paweł Caban. “Tương quan độ tự động của boson vector”. Vật lý. Linh mục A 77, 062101 (2008).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.77.062101

[38] TD Newton và EP Wigner. “Trạng thái cục bộ cho các hệ cơ bản”. Mục sư Mod. Vật lý. 21, 400–406 (1949).
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.21.400

[39] NN Bogolubov, AA Logunov và IT Todorov. “Giới thiệu về lý thuyết trường lượng tử tiên đề”. WA Benjamin. Đọc, Thánh Lễ. (1975).

[40] Paweł Caban, Jakub Rembieliński và Marta Włodarczyk. “Một spin có thể quan sát được đối với hạt Dirac”. Ann. của Vật lý. 330, 263–272 (2013).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2012.12.001

[41] Paweł Caban, Jakub Rembieliński và Marta Włodarczyk. “Hành vi kỳ lạ của mối tương quan Einstein-Podolsky-Rosen tương đối tính”. Vật lý. Linh mục A 79, 014102 (2009).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.014102

[42] Daniel R. Terno. “Hai vai trò của toán tử spin tương đối tính”. Vật lý. Linh mục A 67, 014102 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.67.014102

[43] Pablo L Saldanha và Vlatko Vedral. “Giải thích vật lý về các phép quay Wigner và ý nghĩa của nó đối với thông tin lượng tử tương đối tính”. J. Phys mới. 14, 023041 (2012).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/14/2/023041

[44] Heiko Bauke, Sven Ahrens, Christoph H. Keitel và Rainer Grobe. “Toán tử spin tương đối tính là gì?”. J. Phys mới. 16, 043012 (2014).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/4/043012

[45] Lucas C. Céleri, Vasilis Kiosses và Daniel R. Terno. “Spin và định vị các fermion tương đối tính và các mối quan hệ bất định”. Vật lý. Mục sư A 94, 062115 (2016).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.062115

[46] Liping Zou, Pengming Zhang, và Alexander J. Silenko. “Định vị và quay trong cơ học lượng tử tương đối tính”. Vật lý. Mục sư A 101, 032117 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.032117

[47] ERF Taillebois và AT Avelar. “Toán tử spin tương đối tính phải có tính nội tại”. Vật lý. Lett. A 392, 127166 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.physleta.2021.127166

[48] Heon Lee. “Hạt khối lượng tương đối tính có spin-1/2: Quan điểm bó vectơ”. J. Toán. Vật lý. 63, 012201 (2022).
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0064409

[49] Leslie E Ballentine. “Cơ học lượng tử: Một sự phát triển hiện đại”. Khoa học thế giới. (2014). Ấn bản lần 2.
https: / / doi.org/ 10.1142 / 9038

[50] John F. Clauser, Michael A. Horne, Abner Shimony, và Richard A. Holt. “Thí nghiệm được đề xuất để kiểm tra các lý thuyết biến ẩn cục bộ”. vật lý. Mục sư Lett. 23, 880–884 (1969).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.23.880

[51] ND Mermin. “Cơ học lượng tử và chủ nghĩa hiện thực cục bộ gần giới hạn cổ điển: Bất đẳng thức Bell cho spin $s$”. Vật lý. Mục sư D 22, 356–361 (1980).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.22.356

[52] Daniel Collins, Nicolas Gisin, Noah Linden, Serge Massar và Sandu Popescu. “Bất đẳng thức hình chuông cho các hệ có nhiều chiều tùy ý”. Vật lý. Linh mục Lett. 88, 040404 (2002).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.040404

[53] A Barut và R Raczka. “Lý thuyết biểu diễn nhóm và ứng dụng”. Khoa học thế giới. (1986).
https: / / doi.org/ 10.1142 / 0352

Trích dẫn

[1] Yoav Afik và Juan Ramón Muñoz de Nova, “Thông tin lượng tử với các quark hàng đầu trong QCD”, Lượng tử 6, 820 (2022).

[2] Marco Fabbrichesi, Roberto Floreanini và Emidio Gabrielli, “Hạn chế vật lý mới trong các hệ hai qubit vướng víu: các cặp quark đỉnh, tau-lepton và photon”, Tạp chí Vật lý Châu Âu C 83 2, 162 (2023).

[3] Yoav Afik và Juan Ramón Muñoz de Nova, “Sự bất hòa lượng tử và sự điều khiển các quark hàng đầu tại LHC”, Thư đánh giá vật lý 130 22, 221801 (2023).

[4] RA Morales, “Khám phá sự bất đẳng thức Bell và sự vướng víu lượng tử trong tán xạ boson vector”, arXiv: 2306.17247, (2023).

[5] Claudio Severi và Eleni Vryonidou, “Sự vướng víu lượng tử và mối tương quan spin đỉnh trong SMEFT ở bậc cao hơn”, Tạp chí Vật lý năng lượng cao 2023 1, 148 (2023).

[6] Mohammad Mahdi Altakach, Priyanka Lamba, Fabio Maltoni, Kentarou Mawatari và Kazuki Sakurai, “Thông tin lượng tử và phép đo CP tính bằng $H đến tau^+ tau^-$ tại các máy va chạm lepton trong tương lai”, arXiv: 2211.10513, (2022).

[7] M. Fabbrichesi, R. Floreanini, E. Gabrielli và L. Marzola, “Sự bất bình đẳng hình chuông và sự vướng víu lượng tử trong quá trình sản xuất boson đo yếu tại LHC và các máy va chạm trong tương lai”, arXiv: 2302.00683, (2023).

[8] Diptimoy Ghosh và Rajat Sharma, “Vi phạm Bell trong sự tán xạ $2rightarrow 2$ trong EFT photon, gluon và graviton”, arXiv: 2303.03375, (2023).

[9] Zhongtian Dong, Dorival Gonçalves, Kyoungchul Kong và Alberto Navarro, “Khi cỗ máy rung chuông: Sự vướng víu và sự bất bình đẳng về chuông khi $tbar{t}$ được tăng cường”, arXiv: 2305.07075, (2023).

[10] Mohammad Mahdi Altakach, Priyanka Lamba, Fabio Maltoni, Kentarou Mawatari và Kazuki Sakurai, “Thông tin lượng tử và phép đo CP trong H →τ + τ - tại các máy va chạm lepton trong tương lai”, Đánh giá vật lý D 107 9, 093002 (2023).

[11] Rafael Aoude, Eric Madge, Fabio Maltoni và Luca Mantani, “Thăm dò vật lý mới thông qua sự vướng víu trong sản xuất diboson”, arXiv: 2307.09675, (2023).

[12] Alexander Bernal, Paweł Caban và Jakub Rembieliński, “Vi phạm sự vướng víu và bất đẳng thức Bell trong $Hto ZZ$ với khớp nối dị thường”, arXiv: 2307.13496, (2023).

Các trích dẫn trên là từ SAO / NASA ADS (cập nhật lần cuối thành công 2023 / 07-28 01:31:11). Danh sách có thể không đầy đủ vì không phải tất cả các nhà xuất bản đều cung cấp dữ liệu trích dẫn phù hợp và đầy đủ.

On Dịch vụ trích dẫn của Crossref không có dữ liệu về các công việc trích dẫn được tìm thấy (lần thử cuối cùng 2023 / 07-28 01:31:09).

Bài viết này được xuất bản trong Lượng tử dưới Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0) giấy phép. Bản quyền vẫn thuộc về chủ sở hữu bản quyền gốc như các tác giả hoặc tổ chức của họ.