Физики из Оксфордского университета помогли получить убедительные свидетельства того, что пары Z‑бозонов, возникающие при распаде бозона Хиггса, могут находиться в состоянии квантовой запутанности. Исследование проведено с помощью эксперимента ATLAS на Большом адронном коллайдере CERN и опубликовано в Physical Review Letters.Квантовая запутанность — это явление, при котором совместное состояние двух систем нельзя описать независимо друг от друга. Результаты измерений запутанных частиц могут демонстрировать корреляции, которые невозможно воспроизвести для разделимого квантового состояния, даже если частицы находятся далеко друг от друга. При этом запутанность не позволяет передавать информацию или физическое воздействие быстрее света. Запутанность уже демонстрировали для фотонов, электронов, захваченных ионов, а в последние годы и для топ‑кварков на коллайдерах. Новая работа представляет собой первое измерение квантовой запутанности между спинами пары Z‑бозонов.Исследованные Z‑бозоны возникали при распаде бозона Хиггса. Бозон Хиггса распадался на Z‑бозон и виртуальный Z‑бозон, которые затем распадались на пары электронов или мюонов. Для анализа использовали данные протон‑протонных столкновений, зарегистрированных ATLAS при энергиях в системе центра масс 13 и 13,6 триллиона электронвольт.Хотя Z‑бозоны существуют чрезвычайно недолго, детектор ATLAS способен точно регистрировать оставшиеся после их распада электроны и мюоны. По угловому распределению этих частиц исследователи измеряли величины, связанные с матрицей плотности спинового состояния исходной пары Z‑бозонов. Читать далее