电子-离子对撞机上的量子层析
Quantum tomography at the Electron-Ion Collider
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中文总结 AI 辅助
本研究提出在电子-离子对撞机上通过方位角关联重建夸克对自旋密度矩阵，实现量子态层析，从而实验研究纠缠与贝尔非定域性，并预测最大纠缠会修正Collins角依赖。
中文摘要 AI 辅助
我们启动了量子态层析——即完整自旋密度矩阵的实验重建——的研究，研究对象是未来电子-离子对撞机（EIC）上产生的无质量和有质量夸克-反夸克对。我们证明，自旋密度矩阵的所有分量都可以通过Collins碎裂函数和二强子碎裂函数产生的强子对与双强子对之间的方位角关联来获取。这使得在EIC上能够实验研究多种量子信息性质，如纠缠和贝尔非定域性。我们预测，最近发现的重夸克扇区中的最大纠缠，将通过通常的Collins方位角依赖关系$\cos(\phi+\phi')$的强烈修正来体现。
英文摘要
We initiate the study of quantum state tomography---the experimental reconstruction of the complete spin density matrix---of massless and massive quark-antiquark pairs produced at the future Electron-Ion Collider (EIC). We show that all components of the spin density matrix can be accessed through azimuthal angular correlations between hadron and dihadron pairs generated by the Collins and dihadron fragmentation functions. This enables the experimental investigation of a variety of quantum information properties at the EIC, such as entanglement and Bell-nonlocality. We predict that the recently discovered maximal entanglement in the heavy-quark sector is signaled by a strong modification of the usual Collins angular dependence $\cos(ϕ+ϕ')$
发表机构
- National Centre for Nuclear Research（国家核研究中心）
- Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院核物理研究所）
- Physics Department, Brookhaven National Laboratory（布鲁海文国家实验室物理系）
- RIKEN BNL Research Center, Brookhaven National Laboratory（布鲁海文国家实验室理研BNL研究中心）
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