Физичари од Универзитетот во Оксфорд, во соработка со меѓународниот тим на експериментот ATLAS, пронајдоа силен доказ за квантна сплетеност меѓу Z-бозони создадени во Големиот хадронски судирач (LHC) во CERN. Резултатите се објавени во списанието Physical Review Letters.
Квантната сплетеност е појава при која две честички создадени од ист процес имаат поврзани квантни својства. Со мерењето на една честичка може да се добијат информации за состојбата на другата, дури и кога се наоѓаат на големо растојание. Токму оваа необична појава Алберт Ајнштајн ја нарекол „страшно дејство на далечина“.
Досега сплетеноста е потврдена во различни системи, меѓу кои фотони, електрони и заробени јони. Новото истражување покажува дека таа опстојува и во екстремни услови, во честички што постојат само исклучително кратко време и се создаваат при судири со огромни енергии.
Истражувачите ги проучувале паровите Z-бозони што настануваат при распаѓање на Хигсов бозон. Хигсовите бозони се создаваат со судирање протони што се движат со 99,99 проценти од брзината на светлината, при енергии од 13 трилиони електронволти. Потоа секој Z-бозон се распаѓа на пар електрони или мижуони.
Иако Z-бозоните исчезнуваат речиси веднаш, детекторот ATLAS може прецизно да ги регистрира честичките што ги оставаат зад себе. Со анализа на аглите под кои се емитувани електроните и мижуоните, научниците ја реконструирале спинската состојба на првичните Z-бозони и провериле дали тие биле квантно сплетени.
Резултатите покажале силни корелации што се совпаѓаат со предвидувањата на квантната механика. Ова е едно од најенергетските потврдувања на квантната сплетеност досега. Во 2023 година, истиот пристап помогна да се покаже сплетеност и меѓу топ-кваркови, најтешките познати елементарни честички.
Истражувањето има значење и надвор од основната физика. Методите од квантната информатика, областа што ги поддржува квантните компјутери и безбедните квантни комуникации, сè почесто се користат за анализа на податоците од забрзувачите на честички. Тие би можеле да помогнат во откривањето суптилни отстапувања што би укажале на физика надвор од денешните теории.
Со надградбата на ATLAS и идниот Високолуминозен LHC, научниците ќе добијат уште поголеми количини податоци и подобри можности за проучување на квантните појави при највисоки енергии.
