高能QCD中的纠缠熵与熵产生研究

"高能QCD中的纠缠熵，熵产生和时间演化" 在高能量子色动力学（QCD）的研究中，特别是在彩色玻璃冷凝物（Color Glass Condensate, CGC）的有效理论框架内，科学家们关注的是软胶子在高能稀疏-密集碰撞中的动量空间纠缠熵。纠缠熵是量子系统中一个关键的物理量，它反映了系统内不同部分之间的量子关联程度。这篇研究工作扩展了之前的研究[1]，不仅探讨了整体系统的熵，还深入到单个事件层次，分析了单次碰撞中熵的产生。 该研究指出，熵的产生主要源于碰撞后软胶子能量本征态的退相干。在量子系统中，退相干是指原本相互纠缠的量子态在与环境交互后失去其纯量子特性，表现为经典混合态。在这个过程中，不同能量的胶子态之间的相干性减弱，导致熵的增加。作者们将这个过程中的熵严格定义为与实验观测相关的纠缠熵，即系统与实验设备之间的信息关联度。 在弱弹丸场的极限条件下，研究人员计算了与时间相关的单事件熵。这种时间演化下的熵分析揭示了系统动态变化的复杂性。此外，他们还考察了由McLerran-Venugopalan模型定义的事件对弹波函数集合的熵。有趣的是，他们发现这种集合的熵对时间的依赖性较弱，这暗示了一种量子纠缠的“一夫一妻制”现象。这一概念表明，尽管单个事件中的熵可能随时间显著变化，但整个集合的纠缠结构可能更加稳定，限制了纠缠的分布。 文章的发表过程包括：初稿于2018年6月13日提交，经过修订后于同年9月28日再次提交，并于10月21日被接受。最后，该研究于2018年10月25日在线发布，由J.-P. Blaizot担任编辑。这项工作加深了我们对高能QCD中量子纠缠和熵产生动态的理解，对于理解和模拟高能粒子碰撞实验具有重要意义，同时也为量子信息处理和量子纠缠的理论研究提供了新的视角。