Eksperiment ATLAS na Velikom hadronskom sudaraču (LHC) napravio je prvo opažanje najveće energije isprepletenosti u top i antitop kvarkovima na 13 TeV. Isprepletenost, nevjerojatno predviđanje fizike, povezuje udaljene objekte kao da su povezani. Tradicionalno viđen u fotonima i niskim energijama, ovaj fenomen sada je otkriven u parovima top kvarkova, najtežih poznatih čestica.
Eksperiment ATLAS na Velikom hadronskom sudaraču u Ženevi došao je do ovog revolucionarnog otkrića, proširujući opseg isprepletenosti u usporedbi s prethodnim primjerima. Istraživači kažu da su izmjerili zapletenost spina s velikom preciznošću koristeći podatke iz sudara protona visoke energije. Ovo je prvo opažanje takve isprepletenosti u kvarkovima i to na najvišoj energetskoj razini.
U svakodnevnom životu objekte smatramo odvojenima ili međusobno povezanima. Međutim, zapleteni objekti niti su uistinu odvojeni niti fizički povezani; mjerenje jednog objekta trenutno otkriva informacije o drugom, čak i ako su daleko jedan od drugog.
Istraživači su demonstrirali ovaj fenomen pomoću fotona, a to je ključni koncept u kvantnoj fizici. Prema timu, dok popularna znanstvena fantastika kao što je "Problem tri tijela" predlaže korištenje isprepletenosti za komunikaciju bržu od svjetlosti, to nije moguće prema kvantnoj teoriji.
Isprepletenost, prvi put demonstrirana s fotonima 1980-ih, sada se koristi u tehnologijama kao što je kvantno računalstvo. Nedavni napredak iz Ženeve proširio ga je na visokoenergetske top kvarkove, što je prvo opažanje isprepletenosti na tako ekstremnim razinama energije.
Materija se sastoji od molekula, koje se sastoje od atoma, s elektronima koji kruže oko guste jezgre, što je koncept skovan 1911. godine. Jezgra sadrži protone i neutrone, a do 1970-ih otkriveno je da se oni sastoje od kvarkova – ukupno šest vrsta. Među njima, "top" kvark je najteži, teži oko 184 puta više od protona, a teži čak i od atoma volframa. Njegova ogromna veličina ostaje neobjašnjena i predmet je intenzivnog proučavanja na Velikom hadronskom sudaraču.
Istraživači, uključujući one koji rade na eksperimentu ATLAS u Sydneyju, istražuju mogu li tako veliku masu uzrokovati nepoznate sile ili otkriti nove zakone fizike, budući da se trenutni zakoni fizike čine nepotpunima. Eksperiment ATLAS na Velikom hadronskom sudaraču, koji proučava top i antitop kvarkove proizvedene u sudarima protona pri 13 TeV, omogućio je promatranje isprepletenosti pri najvećim energijama do sada.
Istraživači su uspjeli identificirati isprepletenost spina mjerenjem specifičnog kuta između nabijenih leptona iz parova kvarkova. Usredotočujući se na stabilne čestice kako bi se pogreške u simulacijskim modelima svele na najmanju moguću mjeru, ovo mjerenje, koje je napravljeno u blizini barijere rođenja top-antitop kvarka, pomaže u osiguravanju točnosti.
Uz visok stupanj pouzdanosti, rezultat je pokazao značajnu vrijednost markera zbunjenosti D = -0,537. Ovo je prvi put da je uočeno ispreplitanje kvarkova pri tako visokim energijama.
Grupa tvrdi da isprepletenost nije specifična za top-kvarkove, već je rašireni fenomen u kvantnoj fizici. Iako se ispreplitanje može dogoditi u raznim sustavima, to je osjetljiv proces koji se često proučava na ekstremno niskim temperaturama kako bi se izbjegle perturbacije.
Budući da top kvark ima značajnu masu, može se koristiti za proučavanje isprepletenosti učinkovitije od ostalih pet tipova kvarka. Međutim, zbog razmjera Velikog hadronskog sudarača, parovi top kvarkova nisu korisni za svakodnevnu tehnologiju.
Unatoč tome, znanstvenici kažu da su top kvarkovi koristan eksperimentalni alat i da je proučavanje isprepletenosti još uvijek fascinantno, potičući dodatna istraživanja za izvlačenje novih zaključaka.
Ako ste zainteresirani za članke i novosti o zrakoplovstvu i svemirskoj tehnologiji, pozivamo vas na naš novi projekt AERONAUT.mediji.
Pročitajte također: