Investigadores del Laboratorio Nacional Brookhaven informaron sobre el descubrimiento de una especie previamente desconocida.
Medimos dos partículas salientes y está claro quelas cargas son diferentes, son partículas diferentes, pero vemos patrones de interferencia que indican que estas partículas están enredadas o sincronizadas entre sí.
Zhangbu Xu, físico del Laboratorio Nacional de Brookhaven y participante en la investigación
El entrelazamiento cuántico es un fenómeno en el quelos estados cuánticos de varios objetos resultan ser interdependientes. Hasta ahora, este efecto solo se ha observado para partículas idénticas, como dos fotones o electrones. En su estudio, publicado en la revista Science Advances, los físicos han demostrado el entrelazamiento entre piones con diferentes cargas que surgen cuando los fotones de luz interactúan con los gluones en un núcleo atómico.
Interacción entre piones durante el paso cercano de iones de oro rodeados por una "nube" de fotones dentro del colisionador. Imagen: Laboratorio Nacional de Brookhaven
A través de una serie de fluctuaciones cuánticas, los fotonesinteractúan con los gluones, las partículas similares al pegamento que mantienen unidos a los quarks dentro de los protones y neutrones de los núcleos, explican los científicos. Como resultado de estas interacciones, se forma una partícula intermedia, que rápidamente se descompone en dos piones con diferentes cargas. Al medir la velocidad y los ángulos en los que estas nuevas partículas chocan con el detector, los científicos pueden retroceder para obtener información importante sobre el fotón y usarla para identificar la ubicación de los gluones en el núcleo con alta precisión.
En el estudio, los científicos analizaron las "nubes"fotones que rodean a los iones de oro en aceleración, que se aceleran en el colisionador a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Si dos iones metálicos pasan muy juntos sin chocar, los fotones que rodean a uno de ellos "exploran" la estructura interna del otro.
Este método es similar al que usan los médicosuna tomografía por emisión de positrones (PET) para ver qué sucede dentro del cerebro y otras partes del cuerpo. Pero en este caso, estamos hablando de objetos de mapeo en la escala de femtómetros - cuadrillonésimas de un metro - del tamaño de un solo protón.
James Daniel Brandenburg, físico e investigador de la Universidad Estatal de Ohio
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