Сегодня 02 ноября 2024
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.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Google представила Learn About — инструмент интерактивного обучения на базе искусственного интеллекта 25 мин.
Аудитория Threads превысила 275 млн пользователей за год с момента её запуска 4 ч.
У VK Cloud появился ИИ-консультант по облачным сервисам 7 ч.
На «Госуслугах» появилась форма для регистрации блогеров с аудиторией более 10 тыс. подписчиков 7 ч.
Правительство запретило незарегистрированным майнерам расходовать более 6000 кВт·ч электроэнергии в месяц 8 ч.
Apple объявила о покупке популярного редактора изображений Pixelmator литовской разработки 14 ч.
Новая статья: Neva — белый Бим Черные рога. Рецензия 19 ч.
Авторы «Мора» объяснили, зачем превратили кампанию Бакалавра в Pathologic 3, и вспомнили про Самозванку 19 ч.
Google начал внедрять генеративный ИИ в «Карты» и другие геосервисы 20 ч.
Создатель DayZ анонсировал «убийцу Kerbal Space Program» — Kitten Space Agency 21 ч.
Тесты Qualcomm Snapdragon 8 Elite показали, что смартфоны на нём склонны к перегреву 17 мин.
В гонке за передовым ИИ техногиганты потратят в 2024 году более $200 млрд 2 ч.
Intel до сих пор не начала зарабатывать на контрактном производстве чипов — заказов очень мало 2 ч.
Созданы сверхтонкие солнечные панели для дирижаблей — их масса меньше 700 г на квадратный метр 3 ч.
OnePlus 13 возглавил рейтинг самых мощных Android-смартфонов по итогам октября 4 ч.
В США задумались о санкциях против китайских производителей дисплеев — они вытесняют всех конкурентов 4 ч.
Спутники мобильной связи AST SpaceMobile стали ярчайшими объектами на ночном небе — астрономы в шоке 4 ч.
Власти США готовят «план спасения Intel» на случай дальнейшего ухудшения её финансового положения 4 ч.
Samsung в 2025 году выпустит собственную гарнитуру смешанной реальности по цене до $1500 4 ч.
Австралия взялась заменить Китай на рынке редкоземельных металлов в случае обострения санкционной войны 4 ч.