I ricercatori del Brookhaven National Laboratory hanno riferito della scoperta di una specie precedentemente sconosciuta.
Misuriamo due particelle in uscita, ed è chiaro che lorole cariche sono diverse - sono particelle diverse - ma vediamo modelli di interferenza che indicano che queste particelle sono entangled o sincronizzate l'una con l'altra.
Zhangbu Xu, fisico del Brookhaven National Laboratory e partecipante alla ricerca
L'entanglement quantistico è un fenomeno in cuigli stati quantistici di diversi oggetti risultano essere interdipendenti. Finora, questo effetto è stato osservato solo per particelle identiche, come due fotoni o elettroni. Nel loro studio, pubblicato sulla rivista Science Advances, i fisici hanno mostrato l'entanglement tra pioni con cariche diverse che si forma quando i fotoni di luce interagiscono con i gluoni in un nucleo atomico.
Interazione tra pioni durante il passaggio ravvicinato di ioni d'oro circondati da una "nuvola" di fotoni all'interno del collisore. Immagine: Laboratorio nazionale di Brookhaven
Attraverso una serie di fluttuazioni quantistiche, fotoniinteragiscono con i gluoni, le particelle simili a colla che tengono insieme i quark all'interno dei protoni e dei neutroni dei nuclei, spiegano gli scienziati. Come risultato di queste interazioni si forma una particella intermedia che decade rapidamente in due pioni con cariche diverse. Misurando la velocità e gli angoli con cui queste nuove particelle entrano in collisione con il rivelatore, gli scienziati possono tornare indietro per ottenere informazioni importanti sul fotone e utilizzarle per individuare con precisione la posizione dei gluoni nel nucleo.
Nello studio, gli scienziati hanno analizzato le "nuvole"fotoni che circondano gli ioni d'oro in accelerazione, che vengono accelerati nel collisore a velocità vicine alla velocità della luce. Se due ioni metallici passano molto vicini tra loro senza scontrarsi, i fotoni che circondano uno di essi "esplorano" la struttura interna dell'altro.
Questo metodo è simile a come usano i mediciuna tomografia a emissione di positroni (PET) per vedere cosa sta succedendo all'interno del cervello e in altre parti del corpo. Ma in questo caso stiamo parlando di mappare oggetti sulla scala dei femtometri - quadrilionesimi di metro - delle dimensioni di un singolo protone.
James Daniel Brandenburg, fisico della Ohio State University e partecipante alla ricerca
Leggi di più:
Guarda la più potente eruzione vulcanica sulla luna di Giove
Alimenti denominati che causano il cancro. Sono serviti sulla tavola di Capodanno
Il rover cinese scopre tracce di basalto mai viste prima sulla luna