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量子层析在希格斯玻色子衰变到四个轻子过程中的局限性

Limitations of quantum tomography in Higgs-boson decays to four leptons

Morgan Del Gratta, Fabio Maltoni, Davide Pagani, Giovanni Pelliccioli

arXiv 2609.25217首次发表:更新:

发表机构

University of Milano; INFN, Sezione di Milano; University of Bologna; INFN, Sezione di Bologna; European Organisation for Nuclear Research (CERN); Centre for Cosmology, Particle Physics and Phenomenology (CP3), Université Catholique de Louvain; University of Milano–Bicocca; INFN, Sezione di Milano–Bicocca(米兰大学; 意大利国家核物理研究所米兰分部; 博洛尼亚大学; 意大利国家核物理研究所博洛尼亚分部; 欧洲核子研究组织(日内瓦); 鲁汶天主教宇宙学、粒子物理与现象学中心; 米兰比可卡大学; 意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

AI 中文总结

本研究探讨希格斯玻色子衰变到四轻子过程中双qutrit量子层析的局限性,发现次领头阶重建可能产生非半正定算子,但秩二角度扇区仍可提供可靠的纠缠下界。

AI 中文摘要

我们研究了在希格斯玻色子衰变到四个带电轻子的过程中,双qutrit量子层析的局限性。在次领头阶,即使使用辐射改进的自旋分析能力,标准重建也可能产生非半正定的算子。我们将此失败归因于离壳双轻子系统中光子和Z介子介导贡献的相干组合,其不同的产生和衰变结构使得假定的通用衰变分析器失效。然而,秩二的角度扇区仍然可访问且微扰稳定,从而能够对平方并发度给出稳健的下界,并因此在领头阶之外对纠缠进行可靠评估。

英文摘要

We investigate the limitations of the two-qutrit quantum tomography in Higgs-boson decays to four charged leptons. At next-to-leading order, the standard reconstruction can yield an operator that is not positive semidefinite, even when radiatively improved spin-analysing powers are used. We trace this failure to the coherent combination of photon- and Z-mediated contributions to the off-shell dilepton system, whose distinct production and decay structures invalidate the assumed universal decay analysers. Nevertheless, the rank-two angular sector remains accessible and perturbatively stable, enabling a robust lower bound on the squared concurrence, and hence a reliable assessment of entanglement beyond leading order.

Comments13 pages, 2 figures, 4 tables

论文原文

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