CERNeko ikertzaileek "top quark"en eta energia handienen arteko korapilatze kuantikoa behatzea lortu dute. 2023ko irailean jakinarazi zuten lehenengoz, eta lehen eta bigarren behaketa batek baieztatu zuen. Great Hadron Collider (LHC) ekoitzitako "top quark" bikoteak entanglementa aztertzeko sistema berri gisa erabili ziren.
"Top quarkak" oinarrizko partikula astunenak dira. Azkar desintegratzen dira bere spina bere desintegrazio partikulei transferituz. Top quark-aren spin-orientazioa desintegrazio-produktuen behaketatik ondorioztatzen da.
Ikerketa-taldeak "top quark" baten eta bere kontrako antimateriaren arteko korapilatze kuantikoa ikusi zuen 13 teraelektronvolt-eko energian (1 TeV=10).12 eV). Hau da quark pare batean entanglementaren lehen behaketa (top quark eta antitop quark) eta orain arte entanglementaren energiarik handiena duen behaketa.
Energia handiko korapilatze kuantikoa ikertu gabe geratu da. Garapen honek ikasketa berriei bide ematen die.
Nahasitako partikula kuantikoetan, partikula baten egoera beste batzuen menpe dago, distantzia eta horiek bereizten dituen bitartekoa edozein izanda ere. Partikula baten egoera kuantikoa ezin da deskribatu partikula korapilatuen taldeko besteen egoeratik independenteki. Batean edozein aldaketak besteetan eragiten du. Adibidez, pi mesoi baten desintegraziotik sortutako elektroi eta positroi bikote bat korapilatuta daude. Haien spinak pi mesoiaren spinari gehitu behar zaizkio, beraz, partikula baten spina ezagututa, beste partikularen spina ezagutzen dugu.
2022an, Alain Aspect, John F. Clauser eta Anton Zeilinger-i Fisikako Nobel Saria eman zieten fotoi korapilatsuekin egindako esperimentuengatik.
Entanglement kuantikoa hainbat sistematan ikusi da. Kriptografian, metrologian, informazio kuantikoan eta konputazio kuantikoan aplikazioak aurkitu ditu.
***
References:
- CERN. Prentsa-oharra - CERNeko LHC esperimentuek korapilatze kuantikoa oraindik energiarik handienarekin ikusten dute. 18ko irailaren 2024an argitaratua. Hemen eskuragarri https://home.cern/news/press-release/physics/lhc-experiments-cern-observe-quantum-entanglement-highest-energy-yet
- ATLAS Elkarlana. Top quarkekin korapilatze kuantikoa behatzea ATLAS detektagailuan. Natura 633, 542–547 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07824-z
***
| OINARRIZKO PARTIKULAK - Begirada azkarra |
| Oinarrizko partikulak Fermioi eta Bosoietan sailkatzen dira spinaren arabera. |
| [AT]. FERMIOIek bira dute balio erdi bakoitietan (½, 3/2, 5/2, ....). Hauek dira materia partikulak quark eta leptoi guztiek osatzen dute. - jarraitu Fermi-Dirac estatistikak, – Zenbaki oso-erdi bakoitia dute – bete Pauli-ren bazterketa-printzipioari, hau da, bi fermioi berdinek ezin dute egoera kuantiko bera edo leku berdina espazioan zenbaki kuantiko berdinarekin okupatu. Biek ezin dute norabide berean bira egin, baina kontrako noranzkoan bira dezakete  Fermiioek quark eta leptoi guztiak eta hauen kopuru bakoitiz osatutako partikula konposatu guztiak biltzen dituzte. - Quarkak = sei quark (gora, behera, arraroa, xarma, beheko eta goiko quark). – Konbinatu hadroiak sortzeko, hala nola protoiak eta neutroiak. – Ezin da behatu hadroietatik kanpo. – Leptoiak = elektroiak + muoiak + tau + neutrinoa + muoi neutrinoa + tau neutrinoa. – 'Elektroiak', 'up quarks' eta 'down quarks' unibertsoan dagoen guztiaren hiru osagairik funtsezkoenak. - Protoiak eta neutroiak ez dira oinarrizkoak, baina "up quark" eta "down quark"z osatuta daude, beraz. partikula konposatuak. Protoiak eta neutroiak hiru quarkez osatuta daude: protoiak bi "goi" quark eta "behera" quark bat ditu, eta neutroiak, berriz, bi "behera" eta beste bat "gora". "Gora" eta "behera" quark-en bi "zapore" edo barietate dira. - Barioiak Hiru quarkez osatutako fermioi konposatuak dira, adibidez, protoiak eta neutroiak barioiak dira - Hadronak quarkez soilik osatuta daude, adibidez, baroiak hadroiak dira. |
| [B]. BOSOIek spina dute balio osoetan (0, 1, 2, 3, ....) – Bosonek Bose-Einstein estatistikak jarraitzen dituzte; spin osokoa dute. – izena emana Satyendra Nath Bose (1894–1974), zeinak, Einsteinekin batera, bosoi gas baten termodinamika estatistikoaren atzean dauden ideia nagusiak garatu zituen. – ez bete Pauli-ren bazterketa-printzipioa, hau da, bi bosoi berdin-berdinak egoera kuantiko berdina edo leku berdina okupa dezakete espazioan zenbaki kuantiko berdinarekin. Biak norabide berean bira dezakete, – Oinarrizko bosoiak fotoia, gluoia, Z bosoia, W bosoia eta Higgs bosoia dira. Higgs bosoiak spin=0 du, gauge bosoiak (hau da, fotoia, gluoia, Z bosoia eta W bosoia) spin=1 dute. |
| [C] PARTIKULA KONPOSATUAK – Partikula konposatuak bosoiak edo fermioiak izan daitezke osagaien arabera. – Fermoi kopuru bikoitiz osatutako partikula konposatu guztiak bosoiak dira (bosoiek spin osoa dutelako eta fermioiek spin erdi bakoitia dutelako). – Mesoi guztiak bosoiak dira (guztiak mesoiak (quark eta antiquark kopuru berdinaz osatuta daude). – Masa-zenbaki bikoitiak dituzten nukleo egonkorrak bosoiak dira, adibidez, deuterioa, helio-4, Karbono-12, etab. – Bosoi konposatuek ere ez dute Pauliren bazterketa printzipioa betetzen. - Egoera kuantiko berean dauden hainbat bosoi batu egiten dira "Bose-Einstein kondentsatua (BEC).» |
***
 were used as a new system to study entanglement.){kind=link}