Kvantová tomografie systému dvou leptonů na experimentu ALICE

Abstract

Zkoumání struktury hadronů a jejich vlastností je rozsáhlé odvětví částicové fyziky a fyziky těžkých iontů. Studium exkluzivní fotoprodukce J/psi poskytuje nástroje pro zkoumání jevů spojených s vlastnostmi partonových distribučních funkcí. Zde popsaná analýza poskytuje novou perspektivu na studium srážek těžkých iontů za použití postupu, který nepoužívá proměnné závislé na modelu a soustředí se výhradně na přímo měřitelné pozorovatelné. Tento postup zvaný kvantová tomografie byl aplikován na data měřená v roce 2018 při srážkách Pb-Pb při sqrt(s_(NN)) = 5.02 TeV. Analýza využívající tomografii kvantových stavů umožňuje určení kvantových stavů z úhlového rozdělení v konečném stavu a určení polarizace. Mezi další aplikace patří studium entropie nebo kvantového provázání.

Probing of hadron structure and their properties is a vast field of interest in particle and heavy-ion physics. The study of exclusive photoproduction of J/psi provides tools for probing phenomena connected to properties of parton distribution functions. The presented analysis provides a new perspective on studies of heavy-ion collisions by introducing a procedure omitting model-dependent variables and focuses solely on available directly measured observables. This procedure, quantum tomography, was applied to measured data from 2018 data taking of Pb-Pb collision at sqrt(s_(NN)) = 5.02 TeV. Analysis utilizing the quantum state tomography shows a possibility of quantum state determination from final state angular distribution together with polarization determination. It could be further applied in studies of entropy or quantum entanglement.