Experiment s provázaností: Vnitřek zařízení CMS (Compact Muon Solenoid) na Velkém hadronovém urychlovači v CERNu. Fyzikové pracující na detektoru pozorovali spinové provázání mezi kvarky a antikvarky top, přetrvávající na velké vzdálenosti a při vysokých rychlostech. Kredit: Maximilien Brice, CERN

V CERNu realizovali kvantové provázání s nejtěžším kvarkem top

Entanglement (provázanost) mezi částicemi, které spolu interagovaly a pak se od sebe vzdálily, byl dosud pozorován pouze mezi částicemi stabilními, jako jsou fotony nebo elektrony.
Vědci zjistili, že entanglement lze realizovat a může přetrvávat i mezi nestabilními kvarky top a jejich partnery z antihmoty. Kvark top (t, svrchní) je nejtěžším ze známých kvarků (vlastně nejtěžší „základní“ částice ve Standardním modelu). Kvark top a jeho partnerská antičástice byly provázány ve svém spinu.
Kvarky top se rozpadají rychleji, než stihnout vytvořit složené částice typu proton/neutron.
Nového výsledku dosáhla Regina Demina z University of Rochester a její kolegové (mimochodem R. Demina byla v roce 1995 jako postgraduální studentka i členkou týmu, který kvark top objevil). O výsledku informoval projekt („kolaborace“) CMS (Compact Muon Solenoid) v Evropském centru pro jaderný výzkum neboli CERN, kde byl experiment proveden.
„Potvrzení kvantového propletení mezi nejtěžšími základními částicemi, kvarky top, otevírá novou cestu ke zkoumání kvantové podstaty našeho světa při energiích daleko za hranicemi toho, co je nám dnes dostupné,“ uvádí se ve zprávě.
O entanglementu se hovoří v souvislosti s vývojem kvantových počítačů. Kvarky top, těžké asi jako atom zlata, lze produkovat pouze na urychlovačích, jako je LHC. Není proto pravděpodobné, že by se daly použít k sestavení funkčních qubitů. Studie, jako je ta, kterou provedla R. Demina a její skupina, však mohou objasnit, jak dlouho provázanost přetrvává, zda se přenáší na další „potomky“ nestabilních částic, respektive produkty rozpadu – a co případně provázanost nakonec přeruší.
Někteří teoretici se domnívají, že po své počáteční fázi rychlého rozpínání se ve stavu kvantové provázanosti nacházel i celý vesmír. Nový výsledek by mohl vědcům pomoci také pochopit, co vedlo ke ztrátě entanglementu v našem světě.

CMS Physics Analysis Summary: https://cms-results.web.cern.ch/cms-results/public-results/preliminary-results/TOP-23-007/index.html
Zdroj: University of Rochester / Phys.org, přeloženo / zkráceno

Nanočástice mají odhalit limity rozsahu kvantového světa

Zákony kvantové fyziky řídí chování částic na miniaturních škálách, což vede k jevům, jako je …

4 comments

  1. Kvarky top se rozpadají rychleji, než stihnout vytvořit složené částice typu proton/neutron.
    Kvarky top, těžké asi jako atom zlata…

    To mi akosi nevychádza. Au má protónové číslo 79. 1 top kvark má hmotnosť ako 79 protónov (keď zvyšok atómu zanedbám)?

  2. Pavel Houser

    uvádí se to tak, 175 GeV/c2. v puvodnim textu dokonce bylo, ze je tezsi nez atomo zlata, ale to uz mi prislo prilis hracickarske 🙂

  3. @vlado

    tezsi kvarky nez u,d vytvareji obdoby protonu, neutronu, ale rika se jim hyperony.
    takze kdyby top kvark mohl s dalsimi kvarky vytvaret hadrony, tak by to nebyly protony, neutrony, ale tezke hyperony.

  4. Kvantová provázenost neexistuje! Částice musí být už od počátku v nějakém stavu, viz. Bohmova interpretace QT. Mějme dva experimentátory v oddělených laboratořích. K prvnímu přiletí foton. Podle kodaňské interpretace QT má neurčitý spin. První experimentátor jej změří, je třeba pravotočivý. Ten samý foton přiletí k druhému experimentátorovi. Je pro něj spin neurčitý, nebo pravotočivý? Stejně tak nemůže první experimentátor vědět, jestli před ním už spin někdo neměřil. Podle Bohmovy interpretace je spin již od počátku pravotočivý a je určen tzv. nelokálními proměnnými, dá se říct stavem celého vesmíru. Ještě nutno dodat, že Bohmova a kodaňská interpretace QT jsou experimentálně nerozlišitelné.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close