Title: Stability of nonlocal quantum correlations in neutral B-meson systems
Language: English
Authors: Richter, Gerald 
Qualification level: Doctoral
Keywords: Verschränkung; B-Mesonen; Stabilität; nichtlokal; Korrelation; Belle
Entanglement; B-mesons; stability; non-local; correlation; Belle
Advisor: Frühwirth, Rudolf
Issue Date: 2008
Number of Pages: 104
Qualification level: Doctoral
Abstract: 
Das Belle Experiment am Forschungszentrum KEK (Tsukuba, Japan) wurde konzipert, um eine bestimmte Teilchenart (B Mesonen) zu erzeugen, und wird daher als "B-Fabrik" bezeichnet. Die primäre Zielsetzung des Experiments ist die Untersuchung der Verletzung einer grundlegenden Symmetrie (der CP-Symmetrie), die für den Überschuß von Materie gegenüber Antimaterie in unserem Universum verantwortlich ist.
Die erzeugten B 0_d Mesonen sind massive Teilchen und werden in einem sogenannten verschränkten Quantenzustand erzeugt, der ungewöhnliche Eigenschaften zeigt, die nicht immer durch klassische Korrelationen reproduzierbar sind. Diese sogenannten nichtlokalen Phänomene wurden seit dem Beginn der Quantentheorie intensiv theoretisch, philosophisch und experimentell beleuchtet.
Der in der vorliegenden Arbeit untersuchte verschränkte Zustand ist ein Zweiteilchen-System und muss durch eine einzige Wellenfunktion beschrieben werden, die im Kollaps der Wellenfunktion, also wenn der verschränkte Zustand aufgelöst wird, in zwei separate Wellenfunktionen zerfällt.
Dieser unstetige Übergang wirft einige Fragen auf, die nicht eindeutig beantwortbar sind.
Ein alternativer erweiternder Ansatz, die Dekohärenztheorie, macht diese Übergänge in gewisser Weise stetig, und führt die abnehmende Kohärenz (d.h.
die nicht-lokale Korrelation von Erwartungswerten) in dem verschränkten Quantensystem auf die Wechselwirkung des betrachteten Quantensystems mit der umgebenden Umwelt zurück.
Die Zielsetzung der präsentierten Forschungsarbeit ist es, anhand eines massiven Quantensystems von Elementarteilchen, die Haltbarkeit des verschränkten Zustandes in dem sie erzeugt wurden, zu untersuchen. Ein theoretisches Modell der Dekohärenztheorie kommt zur Anwendung, um das Verhalten des Systems zu beschreiben.

The Belle experiment at the KEK research center (Tsukuba, Japan) has been designed to produce a specific kind of particles (B mesons), and is therefore called a "B-factory". The primary goal of the experiment is the investigation of the violation of a fundamental symmetry (the CP-symmetry), which is responsible for the surplus of matter compared to antimatter in our universe.
The generated B 0_d mesons are massive particles which are produced in a so-called entangled quantum-state. This state displays unusual properties which are not always reproducible by classical correlations. Since the beginning of quantum theory these so-called nonlocal phenomena have been intensively studied from the theoretical, philosophical and experimental point of view.
The presented thesis investigates this entangled state, which is a two-particle system that must be described by one wave-function. When the entangled state is dissolved in the collapse of the wave-function, two separate wave-functions remain. This discontinuous transition results in some questions which cannot be answered definitely.
An alternative, expanding approach the decoherence-theory makes these transitions continuous in some respects. It relates the decreasing coherence (i.e. the non-local correlation of expectation values) in the examined quantum-system to the interactions of the quantum-system with its surrounding environment.
It is the goal of the presented research to study the stability of an entangled state on the basis of a massive quantum-system of elementary particles. A theoretical model of decoherence-theory is being employed to describe the systems behavior.
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-21946
http://hdl.handle.net/20.500.12708/13438
Library ID: AC05039623
Organisation: E105 - Institut für Hochenergiephysik der österreichischen Akademie der Wissenschaften 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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