Физики Рочестерского университета впервые обнаружили, что верхние кварки, которые являются самыми тяжелыми фундаментальными частицами, сохраняют квантовую запутанность между собой. Об этом сообщается на сайте ЦЕРН.
Квантовое запутывание, которое Эйнштейн называл жутким действием на расстоянии, это квантовый феномен, который заключается в том, что частицы, которые взаимодействовали, а потом разошлись на какое угодно расстояние, остаются взаимосвязанными. Это касается таких свойств, как положение, импульс или спин, и измерение их у одной частицы мгновенно меняет эти параметры у другой частицы, как бы далеко та ни находилась. До сих пор квантовая запутанность наблюдалась между стабильными частицами, такими как фотоны и электроны.
Новое исследование было проведено с помощью компактного мюонного соленоида, одного из детекторов Большого адронного коллайдера (БАК). Оказалось, что запутанность также сохраняется между нестабильными верхними кварками (топ-кварками) на расстояниях, которые превышают те, что могут быть преодолены светом в течение периода измерений. В частности, ученые наблюдали спиновую корреляцию между частицами.
Чтобы получить пары кварк-антикварк, каждый из которых тяжелее атома золота, требуются очень высокие энергии, доступные только на БАК, где частицы разгоняются сверхпроводящими магнитами со скоростью, близкой к скорости света.
Считается, что после начальной стадии быстрого расширения Вселенная находилась в запутанном состоянии, однако затем потеряла это свойство. Результаты исследования могут помочь физикам понять процессы сохранения запутанности, ее передачу «дочерним» частицам и условия, при которых запутанность разрушается.