肖明磊副教授：关于量子纠缠的研究

      量子纠缠是量子力学中的一种现象，其中两个或多个粒子以一种方式相互关联，以至于一个粒子的量子状态不能独立于其他粒子的状态来描述。即使这些粒子相隔很远，对其中一个粒子的测量也会瞬间影响到其他粒子的状态。这种现象挑战了经典物理学的局域实在论，即物体的属性是预先确定的，并且在没有信号传递的情况下，一个地方的事件不能影响另一个地方的事件。
     《Entanglement suppression, enhanced symmetry, and a standard-model-like Higgs boson》中，我院肖明磊副教授团队研究了包含两个希格斯二重态Φa的标量模型的信息理论性质，其中一个a=1,2是味道量子数，组成量子比特。考虑味道子空间中的2到2散射，以散射矩阵作为2量子比特的量子逻辑门。文章分析了该理论中标量势相互作用的纠缠能力(entanglement power)，因为过去的研究暗示了散射过程中利于抑制纠缠能力的参数空间通常具有更高的理论对称性。为了抑制散射过程中的味道量子数的纠缠，微扰散射矩阵只能属于恒等量子门的等价类中。计算表明，在破缺相中具有如此性质的标量势表现出最大的SO (8)对称性。这种具有更高的对称性的相互作用自然地导致了对齐极限，其中含有一个类标准模型预言的希格斯玻色子。

       通常认为对称性是理论的第一性原理，理论构建往往都是从对称性出发的。这项研究体现了量子信息性质对理论对称性的一种“解释”。高能理论物理中对量子信息性质的研究还处于起步阶段，肖明磊副教授团队期待这类研究将在理论和唯象学方面都发挥出其独特的优势，将带来全新的视角和研究思路。
      教师简介肖明磊，中山大学理学院副教授，硕士生导师，作为理学院“预聘—长聘”制改革引进的首位教研系列教师，研究领域涵盖粒子物理唯象学、宇宙学、量子引力的全息原理、量子信息、散射振幅与有效场论。近年来在有效场论的散射振幅方法上获得了突破性成果，解决了有效场论算符基的冗余问题。

       2024年获得的项目：1.国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（海外），《在壳方法在有效场论中的应用》，2024年立项；2.国家自然科学基金青年项目，《有效场论散射振幅的在壳构造》，2024年立项；3.2024年度基础研究专项（深圳市自然科学基金）面上项目，《标准模型有效理论与新物理的探索》，2024年立项。

      部分代表性论文成果 ： 
     1.Entanglement suppression, enhanced symmetry, and a standard-model-like Higgs boson,  Phys.Rev.D 109 (2024) 5, L051901

     2.Complete UV resonances of the dimension-8 SMEFT operators,   JHEP 05 (2024) 238

     3.Partial Wave Amplitude Basis and Selection Rules in Effective Field Theories, M. Jiang, J. Shu, Ming-Lei Xiao, Y-H, Zheng, Phys.Rev.Lett. 126(2021)1, 011601

     4.Complete set of dimension-eight operators in the standard model effective field theory, H-L. Li, Z. Ren, J. Shu, Ming-Lei Xiao, J-H. Yu, Y-H. Zheng, Phys.Rev.D 104(2021)1, 015026

     5.Operators for generic effective field theory at any dimension: on-shell amplitude basis construction, H-L. Li, Z. Ren, Ming-Lei Xiao, J-H. Yu, Y-H. Zheng, JHEP 04(2022)140