На Великому адронному колайдері виявлено "моторошне" квантове явище: допоміг бозон Хіггса
Фізики вперше виявили квантову заплутаність у парі Z-бозонів, які виникають під час розпаду бозона Хіггса.
Експеримент на найпотужнішому прискорювачі частинок у світі, Великому адронному колайдері, показав, що одне з найдивніших явищ у фізиці — квантова заплутаність — виникає навіть у найкороткоживучих елементарних частинок. Це відкриття має величезне значення для подальшого розвитку квантового зв’язку та квантових комп’ютерів. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Letters, пише ScienceAlert.
Квантова заплутаність — це одне з найдивніших явищ у квантовій фізиці. Вона виникає, коли дві елементарні частинки, що мають спільне походження, залишаються взаємопов’язаними, навіть якщо їх розділяє величезна відстань. Вимірювання властивостей однієї частинки одразу ж дає змогу зрозуміти властивості іншої частинки, як би далеко вони не знаходилися одна від одної. Альберт Ейнштейн називав квантову заплутаність "моторошною дією на відстані".
Квантова заплутаність лежить в основі таких технологій, як квантовий зв’язок і квантові комп’ютери. Наприклад, вона допомагає виконувати на квантових комп’ютерах кілька обчислень паралельно.
Фізики не знали, чи виникає квантова заплутаність у найкороткоживучих частинок, які існують лише кілька секунд, а потім розпадаються. Експеримент на Великому адронному колайдері показав, що це квантове явище існує у таких частинок.
Під час зіткнення протонів зі швидкістю 99,99 % від швидкості світла в адронному колайдері виникає бозон Хіггса. Це елементарна частинка, яка відповідає за появу маси в інших елементарних частинок.
Бозон Хіггса може розпадатися на два Z-бозони, кожен із яких існує лише кілька секунд, а потім розпадається на електрони або мюони. Оскільки Z-бозони зникають практично миттєво, вчені можуть дослідити їхні властивості завдяки частинкам, на які вони розпалися. Результати експерименту показали, що у пар Z-бозонів виникає квантова заплутаність, що вдалося виявити вперше у короткоживучих частинках.
Це відкриття має величезне значення для подальшого розвитку квантового зв’язку та квантових комп’ютерів.
Інші новини науки
- Фізики на крок наблизилися до створення теорії всього, яка описує весь Всесвіт у різних масштабах одночасно.
- 6 способів загинути на Місяці:головні небезпеки для астронавтів NASA.