ТАСС, 18 сентября. Участники эксперимента ALTAS в составе Большого адронного коллайдера впервые обнаружили свидетельства существования квантово-запутанных пар топ-кварков и антикварков, двух самых тяжелых субатомных частиц материи. Эти незримые квантовые связи влияют на характер дальнейших распадов этих частиц, сообщила пресс-служба CERN со ссылкой на исследование в журнале Nature.

       "Физика частиц неразрывно связана с квантовой механикой, однако до настоящего времени нам не удавалось проследить за формированием квантовых связей между недавно сформировавшимися частицами при столь высоких энергиях. Это открывает дорогу для изучения этого удивительного феномена на уровне самых фундаментальных частиц материи", - заявил официальный представитель коллаборации ATLAS Андреас Хеккер, чьи слова приводит пресс-служба CERN.

       Ученые совершили это открытие при изучении данных, которые были собраны детектором ATLAS при наблюдениях за столкновениями пучков протонов в 2015-2018 годах, во время второго цикла работы БАК, когда энергия сталкивающихся частиц была повышена до 13 ТэВ, а сам ускоритель был серьезным образом обновлен.

       Как отмечают исследователи, они сосредоточили свое внимание на поисках запутанности в поведении топ-кварков и антикварков по той причине, что эти частицы распадаются уникальным образом, и при этом они похожи по своим квантовым свойствам на кубиты, простейшие вычислительные блоки квантовых компьютеров. Это позволило ученым "выловить" из данных с детектора ATLAS все пары топ-кварков и антикварков и проверить, были ли они связаны друг с другом незримыми квантовыми связями.

       Расчеты позволили выявить 30 тыс. пар топ-кварков и антикварков, чей характер распада указывает на наличие запутанности в квантовых свойствах этих элементарных частиц. Столь высокое число частиц, как отмечают исследователи, фактически полностью исключает то, что выявленные особенности в процессе распада пар кварков и антикварков были порождены случайными процессами, а не незримыми квантовыми связями.

       Это открытие, как отмечают ученые, дает надежду на то, что впоследствии физикам удастся проследить за образованием квантовой запутанности и между другими типами кварков. Последующие наблюдения за такими парами частиц помогут ученым понять, какую роль квантовая запутанность может играть в физических процессах, которые мешают физикам "увидеть" кварки в чистом виде и высвободить их из элементарных частиц.

       О квантовой запутанности

       Частицы квантового мира, как показывают сотни и тысячи недавно проведенных экспериментов, в некоторых случаях могут быть объединены незримыми связями, в результате наличия которых любые изменения в состоянии одного из "запутанных" объектов мгновенно отражаются на состоянии связанных с ним частиц вне зависимости от того, какое расстояние их отделяет друг от друга. Квантовая запутанность активно используется при разработке квантовых компьютеров, сенсоров и систем связи.