散射通常用于探测基本粒子的性质,其中费米型粒子之间的散射占据了很重要的实验比例。不过大多数散射实验主要是用来探究粒子的经典性质,如散射截面和衰变率。我们知道量子力学和经典力学最大的区别在于体系中不同自由度之间是否存在纠缠,而纠缠熵是用来衡量这种纠缠程度大小的物理量。这篇文章研究了费米散射过程中不同自由度之间纠缠的特性。第二章综述了纠缠与退相干的联系,纠缠熵的定义及其基本性质。第三章回顾和研究了动量空间中纠缠熵的特征及微扰计算方法。在动量空间中,相互作用的量子场会纠缠在一起,而系统真空态的红外自由度可以用一个密度矩阵表示,所以该密度矩阵会提供动量空间中不同自由度之间的纠缠。基于密度矩阵和传统Wilsonian有效作用量之间的关系,Balasubramanian使用微扰方法计算了场论中不同能标下的动量自由度之间的纠缠熵,并且发现该纠缠熵随能标变化的数值特征与整个场理论的退耦化特性有关。随后,Kumar使用具有Lorentz不变特性的系统基态重新计算了相互作用场中不同模式之间的纠缠,他们发现动量空间中纠缠熵的发散特性是因理论中高阶导数项的存在引起的。第四章研究了费米型弹性散射过程中纠缠熵的性质。首先介绍了?~4理论下散射粒子间的纠缠熵,其计算是基于Balasubramanian发明的微扰方法。随后我们考虑更一般的散射情形,例如高能情形下的强相互作用散射过程,在这儿我们采取了Peschanski所提供的计算技巧―利用分波法去表示散射过程中的S矩阵。最后,考虑不同纠缠程度的出射粒子,我们计算了两费米子间纠缠熵在散射前后的变化,发现这个变化量恰好正比于该反应过程的散射截面。第五章,基于QED中的反应过程e~+e~--→μ~+μ~-,我们研究了不同的参照系下散射粒子间纠缠熵的性质。利用Wigner旋转,发现该纠缠熵是一个Lorentz不变量。此外,我们也计算了散射粒子间自旋自由度之间的纠缠熵,发现这个量依赖于参照系的选择,并不是一个Lorentz不变量。最后一章对本论文做了相关的总结与展望。