Обнаружено "жуткое" квантовое явление на Большом адронном коллайдере: помог бозон Хиггса

Эксперимент на самом мощном ускорителе частиц в мире, Большом адронном коллайдере, показал, что одно из самых странных явлений в физике, квантовая запутанность, возникает даже у самых короткоживущих элементарных частиц. Это открытие имеет огромное значение для дальнейшего развития квантовой связи и квантовых компьютеров. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, пишет ScienceAlert.

Квантовая запутанность – это одно из самых странных явлений в квантовой физике. Она возникает, когда две элементарные частицы, имеющие общее происхождение, остаются взаимосвязанными даже если их разделяет огромное расстояние. Измерение свойств одной частицы сразу же дает возможность понять свойства другой частицы, как бы далеко они не находились друг от друга. Альберт Эйнштейн называл квантовую запутанность "жутким действием на расстоянии".

Квантовая запутанность лежит в основе таких технологий, как квантовая связь и квантовые компьютеры. Например, она помогает выполнять на квантовых компьютерах несколько вычислений параллельно.

Физики не знали, возникает ли квантовая запутанность у самых короткоживущих частиц, которые существуют всего несколько секунд, а затем раздаются. Эксперимент на Большом адронном коллайдере показал, что это квантовое явление существует у таких частиц.

При столкновении протонов со скоростью 99,99% от скорости света в адронном коллайдере возникает бозон Хиггса. Это элементарная частица, которая отвечает за появление массы у других элементарных частиц.

Бозон Хиггса может распадаться на на два Z-бозона, каждый из которых существует всего несколько секунд, затем распадается на электроны или мюоны. Поскольку Z-бозоны исчезают практически мгновенно, ученые могут изучить их свойства благодаря частицам, на которые они распались. Результаты эксперимента показали, что у пар Z-бозонов возникает квантовая запутанность, что удалось обнаружить впервые у короткоживущих частиц.

Это открытие имеет огромное значение для дальнейшего развития квантовой связи и квантовых компьютеров.

Другие новости науки

• Физики стали на шаг ближе к созданию теории всего, описывающей всю Вселенную в разных масштабах одновременно.
• 6 способов погибнуть на Луне: главные опасности для астронавтов NASA.