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Title: Results on elastic cross sections in proton–proton collisions at s=510 GeV with the STAR detector at RHIC
Award ID(s):
2209481 1913624
PAR ID:
10527080
Author(s) / Creator(s):
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Publisher / Repository:
https://doi.org/10.1016/j.physletb.2024.138601
Date Published:
Journal Name:
Physics Letters B
Volume:
852
Issue:
C
ISSN:
0370-2693
Page Range / eLocation ID:
138601
Format(s):
Medium: X
Sponsoring Org:
National Science Foundation
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  1. null (Ed.)
  2. null (Ed.)
  3. Abstract Entanglement is an intrinsic property of quantum mechanics and is predicted to be exhibited in the particles produced at the Large Hadron Collider. A measurement of the extent of entanglement in top quark-antiquark ( t t ¯ ) events produced in proton–proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV is performed with the data recorded by the CMS experiment at the CERN LHC in 2016, and corresponding to an integrated luminosity of 36.3 fb−1. The events are selected based on the presence of two leptons with opposite charges and high transverse momentum. An entanglement-sensitive observableDis derived from the top quark spin-dependent parts of the t t ¯ production density matrix and measured in the region of the t t ¯ production threshold. Values of D < 1 / 3 are evidence of entanglement andDis observed (expected) to be 0.480 0.029 + 0.026 ( 0.467 0.029 + 0.026 ) at the parton level. With an observed significance of 5.1 standard deviations with respect to the non-entangled hypothesis, this provides observation of quantum mechanical entanglement within t t ¯ pairs in this phase space. This measurement provides a new probe of quantum mechanics at the highest energies ever produced. 
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