⚛️ 高エネルギー実験

First determination of the full spin density matrix in $\psi(3686)\to\Lambda\bar\Lambda$

BESIII検出器によって収集された $\psi(3686)$ イベントの膨大なデータセットを用い、本研究は $\psi(3686)\to\Lambda\bar{\Lambda}$ におけるスピン密度行列の初の完全な決定を提示し、 $\Lambda$ ハイペロンの顕著な横偏極を明らかにし、さらにCHSHベル不等式の破れを通じて量子もつれの証拠を提供している。

原著者： BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. Bai, O. Bakina, Y. Ban, H. -R. Bao, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. Bai, O. Bakina, Y. Ban, H. -R. Bao, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. B. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, H. Cai, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, T. T. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, C. H. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. Cheng, L. N. Cheng, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. Cottee-Meldrum, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De Mori, X. X. Ding, Y. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, M. C. Du, S. X. Du, S. X. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, L. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. D. Gu, M. H. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, J. Y. Han, T. T. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. He, K. K. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Z. M. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, P. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Huang, T. Hussain, N. Hüsken, N. in der Wiesche, J. Jackson, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, X. Q. Jia, Z. K. Jia, D. Jiang, H. B. Jiang, P. C. Jiang, S. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, X. M. Jing, T. Johansson, S. Kabana, X. L. Kang, X. S. Kang, B. C. Ke, V. Khachatryan, A. Khoukaz, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kröger, L. Krümmel, M. Kuessner, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. Kühn, Q. Lan, W. N. Lan, T. T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. Li, C. H. Li, C. K. Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, Hui Li, J. R. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, Lei Li, M. H. Li, M. R. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, S. X. Li, Shanshan Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. K. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. P. Li, Z. H. Li, Z. J. Li, Z. X. Li, Z. Y. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, L. B. Liao, M. H. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. C. Lin, D. X. Lin, T. Lin, B. J. Liu, B. X. Liu, C. Liu, C. X. Liu, F. Liu, F. H. Liu, Feng Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. Liu, L. C. Liu, Lu Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. Q. Liu, Z. Y. Liu, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. H. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Lu, C. L. Luo, J. R. Luo, J. S. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, Z. Y. Lv, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, Y. H. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, Heng Ma, J. L. Ma, L. L. Ma, L. R. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. Y. Ma, T. Ma, X. T. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Malde, Q. A. Malik, H. X. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, A. Marshall, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu. Muchnoi, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, H. Neuwirth, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, Y. Niu, C. Normand, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, F. Z. Qi, H. R. Qi, M. Qi, S. Qian, W. B. Qian, C. F. Qiao, J. H. Qiao, J. J. Qin, J. L. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, P. B. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, Z. H. Qu, J. Rademacker, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, Ch. Rosner, M. Q. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, K. Schoenning, M. Scodeggio, W. Shan, X. Y. Shan, Z. J. Shang, J. F. Shangguan, L. G. Shao, M. Shao, C. P. Shen, H. F. Shen, W. H. Shen, X. Y. Shen, B. A. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, Zirong Song, S. Sosio, S. Spataro, S Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S Su, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, R. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. J. Tang, L. F. Tang, Y. A. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, E. van der Smagt, B. Wang, B. Wang, Bo Wang, C. Wang, C. Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Xin Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Y. N. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, D. Wei, D. H. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, Lianjie Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. W. Wu, Y. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, B. H. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, C. F. Xu, C. J. Xu, G. F. Xu, H. Y. Xu, M. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, T. D. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. H. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, Y. Yang, Y. H. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, Junhao Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, L. W. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, J. Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, Ying Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. J. Zeng, Y. J. Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, S. N. Zhang, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, Shulei Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, Zh. Zh. Zhang, G. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, L. Zhao, M. G. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. X. Zhou, Y. Z. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. X. Zhu, Lin Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, J. H. Zou, J. Zu

公開日 2026-10-26

📖 1 分で読めます🧠 じっくり読む

CC BY 4.0

原著者： BESIII Collaboration, M. Ablikim, M. N. Achasov, P. Adlarson, X. C. Ai, R. Aliberti, A. Amoroso, Q. An, Y. Bai, O. Bakina, Y. Ban, H. -R. Bao, V. Batozskaya, K. Begzsuren, N. Berger, M. Berlowski, M. B. Bertani, D. Bettoni, F. Bianchi, E. Bianco, A. Bortone, I. Boyko, R. A. Briere, A. Brueggemann, H. Cai, M. H. Cai, X. Cai, A. Calcaterra, G. F. Cao, N. Cao, S. A. Cetin, X. Y. Chai, J. F. Chang, T. T. Chang, G. R. Che, Y. Z. Che, C. H. Chen, Chao Chen, G. Chen, H. S. Chen, H. Y. Chen, M. L. Chen, S. J. Chen, S. M. Chen, T. Chen, X. R. Chen, X. T. Chen, X. Y. Chen, Y. B. Chen, Y. Q. Chen, Z. K. Chen, J. Cheng, L. N. Cheng, S. K. Choi, X. Chu, G. Cibinetto, F. Cossio, J. Cottee-Meldrum, H. L. Dai, J. P. Dai, X. C. Dai, A. Dbeyssi, R. E. de Boer, D. Dedovich, C. Q. Deng, Z. Y. Deng, A. Denig, I. Denisenko, M. Destefanis, F. De Mori, X. X. Ding, Y. Ding, Y. Ding, Y. X. Ding, J. Dong, L. Y. Dong, M. Y. Dong, X. Dong, M. C. Du, S. X. Du, S. X. Du, Y. Y. Duan, Z. H. Duan, P. Egorov, G. F. Fan, J. J. Fan, Y. H. Fan, J. Fang, J. Fang, S. S. Fang, W. X. Fang, Y. Q. Fang, L. Fava, F. Feldbauer, G. Felici, C. Q. Feng, J. H. Feng, L. Feng, Q. X. Feng, Y. T. Feng, M. Fritsch, C. D. Fu, J. L. Fu, Y. W. Fu, H. Gao, Y. Gao, Y. N. Gao, Y. N. Gao, Y. Y. Gao, Z. Gao, S. Garbolino, I. Garzia, L. Ge, P. T. Ge, Z. W. Ge, C. Geng, E. M. Gersabeck, A. Gilman, K. Goetzen, J. Gollub, J. D. Gong, L. Gong, W. X. Gong, W. Gradl, S. Gramigna, M. Greco, M. D. Gu, M. H. Gu, C. Y. Guan, A. Q. Guo, J. N. Guo, L. B. Guo, M. J. Guo, R. P. Guo, X. Guo, Y. P. Guo, A. Guskov, J. Gutierrez, J. Y. Han, T. T. Han, F. Hanisch, K. D. Hao, X. Q. Hao, F. A. Harris, C. Z. He, K. K. He, K. L. He, F. H. Heinsius, C. H. Heinz, Y. K. Heng, C. Herold, P. C. Hong, G. Y. Hou, X. T. Hou, Y. R. Hou, Z. L. Hou, H. M. Hu, J. F. Hu, Q. P. Hu, S. L. Hu, T. Hu, Y. Hu, Z. M. Hu, G. S. Huang, K. X. Huang, L. Q. Huang, P. Huang, X. T. Huang, Y. P. Huang, Y. S. Huang, T. Hussain, N. Hüsken, N. in der Wiesche, J. Jackson, Q. Ji, Q. P. Ji, W. Ji, X. B. Ji, X. L. Ji, X. Q. Jia, Z. K. Jia, D. Jiang, H. B. Jiang, P. C. Jiang, S. J. Jiang, X. S. Jiang, Y. Jiang, J. B. Jiao, J. K. Jiao, Z. Jiao, S. Jin, Y. Jin, M. Q. Jing, X. M. Jing, T. Johansson, S. Kabana, X. L. Kang, X. S. Kang, B. C. Ke, V. Khachatryan, A. Khoukaz, O. B. Kolcu, B. Kopf, L. Kröger, L. Krümmel, M. Kuessner, X. Kui, N. Kumar, A. Kupsc, W. Kühn, Q. Lan, W. N. Lan, T. T. Lei, M. Lellmann, T. Lenz, C. Li, C. Li, C. H. Li, C. K. Li, D. M. Li, F. Li, G. Li, H. B. Li, H. J. Li, H. L. Li, H. N. Li, Hui Li, J. R. Li, J. S. Li, J. W. Li, K. Li, K. L. Li, L. J. Li, Lei Li, M. H. Li, M. R. Li, P. L. Li, P. R. Li, Q. M. Li, Q. X. Li, R. Li, S. X. Li, Shanshan Li, T. Li, T. Y. Li, W. D. Li, W. G. Li, X. Li, X. H. Li, X. K. Li, X. L. Li, X. Y. Li, X. Z. Li, Y. Li, Y. P. Li, Z. H. Li, Z. J. Li, Z. X. Li, Z. Y. Li, C. Liang, H. Liang, Y. F. Liang, Y. T. Liang, G. R. Liao, L. B. Liao, M. H. Liao, Y. P. Liao, J. Libby, A. Limphirat, C. C. Lin, D. X. Lin, T. Lin, B. J. Liu, B. X. Liu, C. Liu, C. X. Liu, F. Liu, F. H. Liu, Feng Liu, G. M. Liu, H. Liu, H. B. Liu, H. M. Liu, Huihui Liu, J. B. Liu, J. J. Liu, K. Liu, K. Liu, K. Y. Liu, Ke Liu, L. Liu, L. C. Liu, Lu Liu, M. H. Liu, P. L. Liu, Q. Liu, S. B. Liu, T. Liu, W. M. Liu, W. T. Liu, X. Liu, X. K. Liu, X. L. Liu, X. Y. Liu, Y. Liu, Y. Liu, Y. B. Liu, Z. A. Liu, Z. D. Liu, Z. Q. Liu, Z. Y. Liu, X. C. Lou, H. J. Lu, J. G. Lu, X. L. Lu, Y. Lu, Y. H. Lu, Y. P. Lu, Z. H. Lu, C. L. Luo, J. R. Luo, J. S. Luo, M. X. Luo, T. Luo, X. L. Luo, Z. Y. Lv, X. R. Lyu, Y. F. Lyu, Y. H. Lyu, F. C. Ma, H. L. Ma, Heng Ma, J. L. Ma, L. L. Ma, L. R. Ma, Q. M. Ma, R. Q. Ma, R. Y. Ma, T. Ma, X. T. Ma, X. Y. Ma, Y. M. Ma, F. E. Maas, I. MacKay, M. Maggiora, S. Malde, Q. A. Malik, H. X. Mao, Y. J. Mao, Z. P. Mao, S. Marcello, A. Marshall, F. M. Melendi, Y. H. Meng, Z. X. Meng, G. Mezzadri, H. Miao, T. J. Min, R. E. Mitchell, X. H. Mo, B. Moses, N. Yu. Muchnoi, J. Muskalla, Y. Nefedov, F. Nerling, H. Neuwirth, Z. Ning, S. Nisar, Q. L. Niu, W. D. Niu, Y. Niu, C. Normand, S. L. Olsen, Q. Ouyang, S. Pacetti, X. Pan, Y. Pan, A. Pathak, Y. P. Pei, M. Pelizaeus, H. P. Peng, X. J. Peng, Y. Y. Peng, K. Peters, K. Petridis, J. L. Ping, R. G. Ping, S. Plura, V. Prasad, F. Z. Qi, H. R. Qi, M. Qi, S. Qian, W. B. Qian, C. F. Qiao, J. H. Qiao, J. J. Qin, J. L. Qin, L. Q. Qin, L. Y. Qin, P. B. Qin, X. P. Qin, X. S. Qin, Z. H. Qin, J. F. Qiu, Z. H. Qu, J. Rademacker, C. F. Redmer, A. Rivetti, M. Rolo, G. Rong, S. S. Rong, F. Rosini, Ch. Rosner, M. Q. Ruan, N. Salone, A. Sarantsev, Y. Schelhaas, K. Schoenning, M. Scodeggio, W. Shan, X. Y. Shan, Z. J. Shang, J. F. Shangguan, L. G. Shao, M. Shao, C. P. Shen, H. F. Shen, W. H. Shen, X. Y. Shen, B. A. Shi, H. Shi, J. L. Shi, J. Y. Shi, S. Y. Shi, X. Shi, H. L. Song, J. J. Song, M. H. Song, T. Z. Song, W. M. Song, Y. X. Song, Zirong Song, S. Sosio, S. Spataro, S Stansilaus, F. Stieler, M. Stolte, S. S Su, G. B. Sun, G. X. Sun, H. Sun, H. K. Sun, J. F. Sun, K. Sun, L. Sun, R. Sun, S. S. Sun, T. Sun, W. Y. Sun, Y. C. Sun, Y. H. Sun, Y. J. Sun, Y. Z. Sun, Z. Q. Sun, Z. T. Sun, C. J. Tang, G. Y. Tang, J. Tang, J. J. Tang, L. F. Tang, Y. A. Tang, L. Y. Tao, M. Tat, J. X. Teng, J. Y. Tian, W. H. Tian, Y. Tian, Z. F. Tian, I. Uman, E. van der Smagt, B. Wang, B. Wang, Bo Wang, C. Wang, C. Wang, Cong Wang, D. Y. Wang, H. J. Wang, H. R. Wang, J. Wang, J. J. Wang, J. P. Wang, K. Wang, L. L. Wang, L. W. Wang, M. Wang, M. Wang, N. Y. Wang, S. Wang, Shun Wang, T. Wang, T. J. Wang, W. Wang, W. P. Wang, X. F. Wang, X. L. Wang, X. N. Wang, Xin Wang, Y. Wang, Y. D. Wang, Y. F. Wang, Y. H. Wang, Y. J. Wang, Y. L. Wang, Y. N. Wang, Y. N. Wang, Yaqian Wang, Yi Wang, Yuan Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. L. Wang, Z. Q. Wang, Z. Y. Wang, Ziyi Wang, D. Wei, D. H. Wei, H. R. Wei, F. Weidner, S. P. Wen, U. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wolke, J. F. Wu, L. H. Wu, L. J. Wu, Lianjie Wu, S. G. Wu, S. M. Wu, X. W. Wu, Y. J. Wu, Z. Wu, L. Xia, B. H. Xiang, D. Xiao, G. Y. Xiao, H. Xiao, Y. L. Xiao, Z. J. Xiao, C. Xie, K. J. Xie, Y. Xie, Y. G. Xie, Y. H. Xie, Z. P. Xie, T. Y. Xing, C. F. Xu, C. J. Xu, G. F. Xu, H. Y. Xu, M. Xu, Q. J. Xu, Q. N. Xu, T. D. Xu, X. P. Xu, Y. Xu, Y. C. Xu, Z. S. Xu, F. Yan, L. Yan, W. B. Yan, W. C. Yan, W. H. Yan, W. P. Yan, X. Q. Yan, H. J. Yang, H. L. Yang, H. X. Yang, J. H. Yang, R. J. Yang, Y. Yang, Y. H. Yang, Y. Q. Yang, Y. Z. Yang, Z. P. Yao, M. Ye, M. H. Ye, Z. J. Ye, Junhao Yin, Z. Y. You, B. X. Yu, C. X. Yu, G. Yu, J. S. Yu, L. W. Yu, T. Yu, X. D. Yu, Y. C. Yu, Y. C. Yu, C. Z. Yuan, H. Yuan, J. Yuan, J. Yuan, L. Yuan, M. K. Yuan, S. H. Yuan, Y. Yuan, C. X. Yue, Ying Yue, A. A. Zafar, F. R. Zeng, S. H. Zeng, X. Zeng, Y. J. Zeng, Y. J. Zeng, Y. C. Zhai, Y. H. Zhan, S. N. Zhang, B. L. Zhang, B. X. Zhang, D. H. Zhang, G. Y. Zhang, G. Y. Zhang, H. Zhang, H. Zhang, H. C. Zhang, H. H. Zhang, H. Q. Zhang, H. R. Zhang, H. Y. Zhang, J. Zhang, J. J. Zhang, J. L. Zhang, J. Q. Zhang, J. S. Zhang, J. W. Zhang, J. X. Zhang, J. Y. Zhang, J. Z. Zhang, Jianyu Zhang, L. M. Zhang, Lei Zhang, P. Zhang, Q. Zhang, Q. Y. Zhang, R. Y. Zhang, S. H. Zhang, Shulei Zhang, X. M. Zhang, X. Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. T. Zhang, Y. H. Zhang, Y. P. Zhang, Z. D. Zhang, Z. H. Zhang, Z. L. Zhang, Z. L. Zhang, Z. X. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, Z. Y. Zhang, Zh. Zh. Zhang, G. Zhao, J. Y. Zhao, J. Z. Zhao, L. Zhao, L. Zhao, M. G. Zhao, R. P. Zhao, S. J. Zhao, Y. B. Zhao, Y. L. Zhao, Y. X. Zhao, Z. G. Zhao, A. Zhemchugov, B. Zheng, B. M. Zheng, J. P. Zheng, W. J. Zheng, X. R. Zheng, Y. H. Zheng, B. Zhong, C. Zhong, H. Zhou, J. Q. Zhou, S. Zhou, X. Zhou, X. K. Zhou, X. R. Zhou, X. Y. Zhou, Y. X. Zhou, Y. Z. Zhou, A. N. Zhu, J. Zhu, K. Zhu, K. J. Zhu, K. S. Zhu, L. X. Zhu, Lin Zhu, S. H. Zhu, T. J. Zhu, W. D. Zhu, W. J. Zhu, W. Z. Zhu, Y. C. Zhu, Z. A. Zhu, X. Y. Zhuang, J. H. Zou, J. Zu

原論文は CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 ✨ これは以下の論文のAI生成解説です。著者が執筆または承認したものではありません。技術的な正確性については原論文を参照してください。免責事項の全文を読む

亜原子の世界において、粒子は単なる小さなビリヤードの球ではありません。それらは「スピン」と呼ばれる、特定の方向を指す内蔵されたコンパスの針のような隠れた性質を持っています。これらの粒子が高エネルギー衝突によって生成されるとき、そのスピンは日常的な直感に反する形で結びつくことがあり、これは量子もつれとして知られる現象です。このつながりは、一方の粒子のスピンを測定すると、たとえどれほど離れていても、もう一方のパートナーの状態が即座に明らかになることを意味します。科学者たちは長年、光粒子や原子を用いてこの挙動を研究してきましたが、クォークからなる重く複雑な粒子においてこれを観察することは、大きな課題であり続けてきました。これらの巨大な粒子がどのように誕生し、そのスピンがどのように相互作用するかを理解することは、物質を結合させている基本的な力への稀有な洞察を提供し、宇宙の仕組みの限界そのものを検証することになります。

中国の粒子加速器にあるBESIII検出器を用いた研究チームは、特定の種類の粒子崩壊におけるこの挙動の完全な姿を捉えることで、大きな前進を果たしました。彼らは、 $\psi(3686)$ という重い粒子が崩壊して、ラムダバリオンとその反物質の双子であるアンチラムダのペアを形成する、何億回ものイベントを分析しました。これらの粒子が崩壊した際に残された破片の経路を追跡することで、科学者たちは完全な「スピン密度行列」を再構成することができました。これは、本質的に、粒子が生成されたときにどのように回転していたかだけでなく、それらのスピンが互いにどのように相関していたかを記述する詳細な地図です。このような完全な記述がこの特定の反応に対して達成されたのは初めてであり、粒子の生成メカニズムと、それらの量子的なつながりの両面を統合した視点を提供しています。

この研究は、4億4810万件の粒子イベントを含む膨大なデータセットに基づいています。研究者たちは崩壊生成物が飛び出す角度に注目し、生成プロセスを記述する2つの重要な数値を抽出するために、洗練された5次元解析を用いました。その結果、粒子がどのように散乱するかを決定する角度分布パラメータが0.82であることを発見しました。さらに重要なことに、相互作用の電気的特性と磁気的特性の間の相対的な位相差が20.6度であることを測定しました。このゼロではない位相は、特定の種類の運動を示唆しています。つまり、ラムダ粒子は単にランダムに回転しているのではなく、実際には横方向に偏極しており、最大で0.074の横方向スピン値を持って動いていることを示唆しています。この横方向の偏極は、6.3標準偏差の統計的確実性で検出されました。これは、この結果が偶然の産物である確率が事実上ゼロであることを意味します。

単に粒子がどのように回転するかを測定するだけでなく、この完全な地図によって、チームは有名なベルの不等式、すなわち予測可能な古典物理学の世界と奇妙な量子力学の世界を分かつ数学的な限界をテストすることができました。もし粒子が古典的な規則に従って振る舞うのであれば、その相関は一定の閾値を下回るはずです。しかし、研究者たちはベルの非局所性の指標の平均値を1.266と算出し、これは古典的な限界を明らかに上回っていました。このクラウザー・ホルン・シモーニ・ホルト（CHSH）不等式の破れは、3.7標準偏差の有意性で観察され、これらの重いバリオンが、古典物理学では説明できない方法で確かに量子もつれ状態にあるという強力な証拠を提供しました。この結果は、粒子と反粒子の間の量子的なつながりが、それらの生成と崩壊の激しいプロセスの後も生き残っていることを裏付けています。

また、これらの知見は、なぜ異なる種類の類似した粒子が異なる挙動を示すのかについても光を当てています。ラムダ粒子はこの崩壊において正のスピンパターンを示す一方で、シグマゼロと呼ばれる同様の粒子は他の実験において負のパターンを示します。研究者たちは、この違いは、それらの中にあるクォークの内部配置、具体的にはクォークがどのようにペアを組むかに起因すると示唆しています。チームは、今回の新しい結果を他の粒子崩壊からの以前の測定値と比較することで、異なる波動の相互作用の比率や相互作用領域の実効的なサイズといった、作用している力の詳細を抽出しました。これらの測定は、強核力の理解を深め、物質の内部構造を精緻化する助けとなり、 $\psi(3686)$ の崩壊を、粒子の生成と量子力学的なつながりがどのように維持されるかという深い関係を研究するためのユニークな実験室へと変えています。

技術要約： $\psi(3686) \to \Lambda\bar{\Lambda}$ における全スピン密度行列の初決定

問題提起
ハイパーロンの偏極は、高エネルギー衝突における研究が1970年代から行われてきたが、排他的な電子・陽電子（ $e^+e^-$ ）衝突は、バリオン生成の根源的な特徴を調査するためのよりクリーンな環境を提供する。これらの過程において、ハイパーオン・反ハイパーオン対の生成は、電磁形因子（電気 $G_E$ および磁気 $G_M$ ）によって支配されており、これらが極角分布を決定し、それらの相対位相 $\Delta\Phi$ を通じて横偏極を誘起する。確立された枠組みがあるにもかかわらず、いくつかの問題が未解決のままである。すなわち、 $J/\psi$ 共鳴域以外での $\Lambda$ 偏極のエネルギー依存性は十分に理解されておらず、 $J/\psi$ 崩壊における $\Lambda$ と $\Sigma^0$ の挙動の対照的な振る舞い（同一の価クォーク組成を持つにもかかわらず、角度分布パラメータ $\alpha_\psi$ の符号が逆であることなど）には統一的な説明が欠けており、さらに $\psi(3686) \to \Lambda\bar{\Lambda}$ における $\Lambda$ 偏極の測定結果も報告されていない。また、量子もつれは光子や原子においては十分に検証されているが、強相互作用による重い粒子を用いた実験的研究は依然として乏しい。

手法
BESIIIコラボレーションは、BESIII検出器を用いて収集された $(448.1 \pm 2.9) \times 10^6$ 個の $\psi(3686)$ イベントのデータサンプルを解析した。本研究は、崩壊系列 $e^+e^- \to \psi(3686) \to \Lambda\bar{\Lambda} \to (p\pi^-)(\bar{p}\pi^+)$ に焦点を当てている。

イベント選択: 極角範囲 $|\cos\theta| < 0.93$ 内の4つの荷電トラックを要求することで、候補を再構成した。 $\Lambda(\bar{\Lambda})$ 候補は、共通の頂点を持つ $p\pi^-(\bar{p}\pi^+)$ の組み合わせから形成され、崩壊長は頂点の分解能の2倍より大きいものとした。4制約（4C）運動学的フィットを適用し、慣性質量ウィンドウを設定して信号を分離した。最終的なサンプルには 23,560 個の信号候補が含まれた。背景事象（例： $\Sigma^0\bar{\Sigma}^0$ などのピークを持つソースや非 $\Lambda\bar{\Lambda}$ プロセス）は、無視できるか、あるいはサイドバンド法を用いて差し引かれると推定された。
5次元結合角解析: 部分的に積分された分布に基づく従来の解析とは異なり、本研究では、 $\Lambda$ の散乱角 ( $\theta_\Lambda$ ) および崩壊陽子のヘリシティ角 ( $\theta_p, \phi_p, \theta_{\bar{p}}, \phi_{\bar{p}}$ ) という5つの観測量を用いた完全な角解析を行う。
スピン密度行列形式: 微分断面積は $W(\xi; \Omega) = \sum_{\mu,\nu} \rho_{\mu\nu} a^\Lambda_{\mu0} a^{\bar{\Lambda}}_{\nu0}$ としてモデル化される。ここで、 $\rho_{\mu\nu}$ はもつれ合った対を特徴付ける $4 \times 4$ スピン密度行列であり、 $a$ 行列は弱崩壊におけるスピン転送を記述する。行列要素は、横偏極 $P_y$ とスピン相関 $C_{ij}$ を支配する生成パラメータ $\alpha_\psi$ および $\Delta\Phi$ に依存する。
フィッティング手順: 5つの変数に対してアンビンンド最大尤度フィットを行い、崩壊非対称パラメータ $\alpha_\Lambda$ および $\alpha_{\bar{\Lambda}}$ を粒子データグループ（PDG）の値に固定して $\alpha_\psi$ と $\Delta\Phi$ を抽出した。系統誤差は、MC効率補正、選択基準、フィット範囲、および背景推定の変動によって評価された。

主要な貢献と結果
本研究は、 $\psi(3686) \to \Lambda\bar{\Lambda}$ における完全なスピン密度行列の初決定を提示する。

生成ダイナミクス: 角度分布パラメータは $\alpha_\psi = 0.82 \pm 0.02_{\text{stat}} \pm 0.01_{\text{syst}}$ と決定され、これは従来の測定と比較して3倍以上の精度向上である。形因子の間の相対位相は、初めて $\Delta\Phi = (20.6 \pm 3.6_{\text{stat}} \pm 0.6_{\text{syst}})^\circ$ として測定された。
横偏極: 非ゼロの位相は、 $\Lambda$ の有意な横偏極を示唆している。最大偏極は $P_y = 0.074 \pm 0.013_{\text{stat}} \pm 0.003_{\text{syst}}$ であり、非偏極仮説に対して $6.3\sigma$ の統計的有意度を持つ。
量子相関と非局所性: 抽出されたパラメータを用いて、Bell非局所性尺度 ( $m_{12}$ ) およびWoottersのコンカレンス ( $C$ ) を評価した。平均Bell非局所性尺度は $\bar{m}_{12} = 1.266 \pm 0.078_{\text{stat}} \pm 0.049_{\text{syst}}$ である。この結果は、Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH) 不等式の $3.7\sigma$ での破れをもたらし、 $\Lambda\bar{\Lambda}$ 系における量子非局所性の証拠を提供する。
他の共鳴との比較: 結果は $J/\psi \to \Lambda\bar{\Lambda}$ および $\Sigma^0\bar{\Sigma}^0$ 崩壊と比較された。S波とD波の間の相対位相 $\delta$ は、 $J/\psi$ と $\psi(3686)$ の両方の $\Lambda\bar{\Lambda}$ 崩壊において同程度であるが、 $\Sigma^0\bar{\Sigma}^0$ では大きく異なる挙動を示す。著者らは、これらの違いが、異なるダイクォーク構成（ $\Lambda$ ではスピン一重項、 $\Sigma$ ではスピン三重項）およびSU(6)スピン・フレーバー対称性の破れに起因する可能性を示唆している。

意義
本論文は、 $\psi(3686) \to \Lambda\bar{\Lambda}$ を、重いバリオンの生成ダイナミクスと量子もつれの統一的な研究のためのユニークな実験場として確立するものである。完全なスピン密度行列を提供することにより、本研究は生成観測量、スピン相関、および量子非古典性のテストを同時に記述する枠組みを提供する。これらの結果は、ハイパーオンの内部スピン・フレーバー構造に関する新たな知見を与え、チャームモノニウム崩壊におけるダイクォーク相関とQCD生成メカニズムの間の溝を埋め、ハドロン部門における量子情報科学との橋渡しをするものである。

関連論文