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.
Узнайте больше в полной версии ➞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.