量子理论的非定域性及其在高能物理中的检验
我们主要对量子理论非定域性及其高能物理中的检验进行了研究。包括：(1)对在粲工厂J/ψ到中性K介子的衰变中检验定域实在论的可行性进行了分析；(2)(T)衰变中微子形成的味道纠缠态的研究；(3)对多体高维系统纠缠态分类的研究；(4)高能物理中多体或高维纠缠的产生以及实验检验的研究。
我们将用在φ工厂中K0(-K)0的对定域实在论的实验方案推广到粲工厂。我们证明J/ψ→K0(-K)0过程更适合进行定域实在论的检验。我们分析了应用J/ψ来检验量子现象的独特特点，证实利用J/ψ衰变在未来(T)-Charm工厂进行定域隐变量的检验是可行的。我们的分析和结论对于其他重夸克偶素的衰变也同样成立。
从(T)衰变来的中微子对可以形成一个味道的纠缠态。利用这个纠缠态，我们证明量子力学的预言破坏了定域实在论的约束-Bell不等式。理论上，如果中微子可以有效探测，一个利用探测中微子振荡来检验Bell不等式的实验可以在103km尺度内完成。此外，纠缠中微子对还可以用来进行远距离的量子密钥分布，分布协议和BB84类似。
基于随机局域操作和经典通讯(SLOCC)我们发展了一种对2×N×N纯态纠缠态进行分类的方法。应用这种方法，对任意给定的N，在不需要预先知道低维(＜N)的分类信息的情况下，2×N×N体系所有不等价的完全纠缠态可以被直接分类。对给定的态可以判断其是否为完全纠缠态，如果是完全纠缠态还可以进一步判断属于哪一类。这种方法还可以自然解释当N≥4时出现的非定域参数，并且还可以分析非定域参数所满足的对称性。我们还把这种方法推广到了更一般情形，即2×M×N纯态。利用图形表示，整个分类过程可以清楚地在立方网格形式的量子态上展示出来。
我们论证了从电子偶素(3S1)湮灭来的三光子纠缠态等价于GHZ态，并且通过对Bell不等式的破坏展示了量子非定域性，据此提出一种实验检验方案。从赝标粒子衰变来的两矢量粒子可以形成3×3系统的纠缠态，我们给出了矢量粒子极化关联的详细解释并论证了可以通过测量P→VV→(PP)(PP)中两矢量粒子两体衰变的方位角分布来进行对Clauser-Horne不等式进行实检验。对于ηc→VV的强过程，矢量粒子的横向极化态形成一个3×3的非最大纠缠态(2×2的纠缠态)，这个过程的测量在目前(T)-Charm工厂的积累的数据就可以进行。在B→VV过程中，矢量粒子的极化态是一个3×3的纠缠态。
- 作者：
- 李军利
- 学位授予单位：
- 中国科学院研究生院物理科学学院
- 专业名称：
- 理论物理
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2009年
- 导师姓名：
- 乔从丰
- 中图分类号：
- O413；O572
- 关键词：
- 量子理论
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