Сегодня 02 октября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные впервые квантово запутали топ-кварки — исполинов среди всех обнаруженных элементарных частиц

Топ-кварки или t-кварки, были обнаружены всего 30 лет назад. Они чрезвычайно массивны по сравнению с остальными элементарными частицами Стандартной модели. Это делает их уникальными и загадочными, открывая перспективы для новых открытий в области физики — неизвестных взаимодействий или частиц. Раскрывая секреты топ-кварков, учёные впервые смогли квантово запутать их пары, что произошло на Большом адронном коллайдере без экстремального охлаждения среды.

 Художественное представление пары запутанных топ-кварков. Источник изображения: CERN

Художественное представление пары запутанных топ-кварков. Источник изображения: CERN

До сих пор исследователи создавали квантовую запутанность лёгких частиц в условиях низких энергий. Обычно это были фотоны. Квантовая запутанность означает, что мы можем узнать некоторые квантовые свойства одной частицы (например, фотона) по детектируемым свойствам другой частицы из запутанной пары, даже если первая находится на краю Вселенной. При этом никакой передачи информации или энергии не происходит. Нам просто становятся известны определённые квантовые характеристики фотона из запутанной пары.

Топ-кварки — это частицы совершенно другого масштаба по массе и энергии. Они были открыты последними из шести типов кварков. Масса топ-кварка в 184 раза превышает массу протона и, например, значительно больше массы атома вольфрама. Запутать пару топ-кварков — значит выйти на энергетический уровень выше 10 ТэВ (тераэлектронвольт). В случае фотонов или других лёгких частиц (фотоны не имеют массы) для предотвращения разрушения квантовых состояний и запутанности экспериментальные системы охлаждаются до абсолютного нуля, чтобы минимизировать все внутренние колебания. Это известная проблема квантовых вычислений, которые страдают от короткого времени когерентности.

Для запутывания пар топ-кварков этого не потребовалось. Авторы исследования из коллаборации ATLAS создали необходимые для этого условия в процессе эксперимента на коллайдере БАК. Статья о работе вышла в журнале Nature. Похожую работу независимо также проделали учёные из коллаборации CMS, но их работа пока есть лишь на сайте препринтов arXiv.orgc.

Топ-кварки, благодаря своим свойствам, оказались удобным объектом для изучения запутанности с использованием относительно простых средств, по сравнению с другими случаями, и при этом на совершенно новом уровне энергий. Хотя стоит признать, что Большой адронный коллайдер трудно назвать «подручным инструментом», это вряд ли позволит в ближайшее время перевести эксперименты с топ-кварками в практическую плоскость квантовых вычислений или криптографии. Тем не менее, изучение квантовой запутанности на столь высокой энергетической ступени — это не просто шаг вперёд, это прорыв!

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
ГК Softline приобрела контрольную долю в BeringPro, чтобы усилить консалтинговое направление 10 мин.
Konami отобрала у покупателей Silent Hill f в Steam бонусы, которые случайно им подарила — фанаты требуют починить оптимизацию 18 мин.
Bethesda анонсировала самое крупное обновление для Fallout 76 с 2020 года — в Burning Springs появится звезда сериала «Фоллаут» 20 мин.
Instagram не подслушивает пользователей через смартфоны, заверил глава соцсети 3 ч.
«К сожалению, олдскульного Painkiller здесь нет»: игроки раскритиковали очередной трейлер кооперативного перезапуска культовой серии шутеров 3 ч.
Слухи: для Kingdom Come: Deliverance скоро выйдет апгрейд, а следующей игрой Warhorse будет не Kingdom Come: Deliverance 3 3 ч.
«Выживательное» приключение The Last Caretaker о спасающем человечество роботе получило дату релиза в раннем доступе 5 ч.
Разработчики Moonlighter 2: The Endless Vault решили, что в октябре и так выходит слишком много игр — сиквел получил новую дату релиза 5 ч.
Анонсирован Hellreaper — роглайк-экшен про Жнеца Ада и котиков 6 ч.
Microsoft представила кроксы в стиле Windows XP — но купить их будет непросто 10 ч.