标准模型中弱混合角的量子计算测定
弱混合角θ_W是标准模型(SM)中的基本常数,在Z玻色子质量尺度下采用MS重整化方案测得其值为sin²θ_W(m_Z)=0.23129±0.00004,其中m_Z=91.2 GeV。另一方面,非稳定性(即量子魔力)表征了量子系统相对于经典计算机的计算优势。该研究团队考察了SM中树图阶带电轻子2→2散射过程(由光子和Z玻色子传递)中初始零魔力的稳定态产生魔力的现象。通过采用二阶稳定态Rényi熵,并对所有60种初始稳定态和散射角进行平均,该工作计算并最小化了莫勒散射e⁻e⁻→e⁻e⁻(无运动学阈值)中作为sin²θ_W函数的魔力产额。在质心能量√s=m_Z时,魔力产额在sin²θ_W(m_Z)=0.2317处存在唯一最小值,与实验测量值sin²θ_W(m_Z)的偏差小于千分之一。在更高能量下(直至10 TeV),使魔力最小化的sin²θ_W仍与经验值保持百分之一或更高精度的吻合。这一发现表明,从计算视角来看,标准模型的电弱 sector 倾向于生成最小的量子资源。
