自旋-3/2重子散射中的纠缠抑制、量子统计与对称性

该研究团队探讨了非相对论性S波散射中最低激发态3/2自旋重子(可视为四维量子比特)的纠缠抑制、量子统计与对称性增强之间的相互作用。这些重子在SU(3)轻味对称下构成十维表示(十重态),在此极限下被视为强相互作用不可区分的粒子。通过将3/2自旋重子-重子散射中的S矩阵视作自旋空间的量子逻辑门,研究人员分析了纠缠抑制效应并计算了S矩阵的纠缠能力。当纠缠能力消失时,S矩阵呈现为恒等门或SWAP门状态,同时出现自旋-味对称性和/或非相对论共形不变性——这与先前在1/2自旋重子中观察到的现象一致。对于全同粒子散射情形,由于自旋统计约束导致纠缠能力始终不为零,该工作将其解释为向对称或反对称希尔伯特空间的投影值测量,并据此定义了纠缠能力。当纠缠能力处于全局或局部极小值时,仍会出现增强对称性,此时S矩阵可视为作用于量子统计允许的限制性希尔伯特空间的恒等门或SWAP门。研究发现:对于全同自旋-s粒子散射,恒等门情形存在增强的SU(2s+1)自旋对称性。

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