Onderzoekers van het Brookhaven National Laboratory rapporteerden de ontdekking van een voorheen onbekende soort.
We meten twee uitgaande deeltjes, en het is duidelijk dat zede ladingen zijn verschillend - het zijn verschillende deeltjes - maar we zien interferentiepatronen die aangeven dat deze deeltjes met elkaar verstrengeld of gesynchroniseerd zijn.
Zhangbu Xu, natuurkundige bij Brookhaven National Laboratory en onderzoeksdeelnemer
Quantumverstrengeling is een fenomeen waarinde kwantumtoestanden van verschillende objecten blijken onderling afhankelijk te zijn. Tot nu toe is dit effect alleen waargenomen voor identieke deeltjes, zoals twee fotonen of elektronen. In hun studie, gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances, hebben natuurkundigen verstrengeling aangetoond tussen pionen met verschillende ladingen die ontstaan wanneer fotonen van licht interageren met gluonen in een atoomkern.
Interactie tussen pionen tijdens de korte doorgang van goudionen omgeven door een "wolk" van fotonen in de versneller. Afbeelding: Brookhaven National Laboratory
Door een reeks kwantumfluctuaties, fotoneninterageren met gluonen, de lijmachtige deeltjes die quarks bij elkaar houden in de protonen en neutronen van kernen, leggen de wetenschappers uit. Als resultaat van deze interacties wordt een intermediair deeltje gevormd, dat snel vervalt in twee pionen met verschillende ladingen. Door de snelheid en hoeken te meten waarmee deze nieuwe deeltjes met de detector botsen, kunnen wetenschappers teruggaan om belangrijke informatie over het foton te krijgen en deze gebruiken om de locatie van gluonen in de kern met hoge precisie te bepalen.
In de studie analyseerden wetenschappers de "wolken"fotonen rond de versnellende goudionen, die in de versneller worden versneld tot snelheden die dicht bij de lichtsnelheid liggen. Als twee metaalionen heel dicht bij elkaar komen zonder te botsen, "verkennen" de fotonen rond de ene de interne structuur van de andere.
Deze methode is vergelijkbaar met hoe artsen gebruikeneen positronemissietomografie (PET) -scan om te zien wat er in de hersenen en andere delen van het lichaam gebeurt. Maar in dit geval hebben we het over het in kaart brengen van objecten op de schaal van femtometers - quadriljoensten van een meter - ter grootte van een enkel proton.
James Daniel Brandenburg, natuurkundige en onderzoeksdeelnemer aan de Ohio State University
Lees verder:
Zie de krachtigste vulkaanuitbarsting op de maan van Jupiter
Genoemde voedingsmiddelen die kanker veroorzaken. Ze worden geserveerd op de nieuwjaarstafel
Chinese rover ontdekt sporen van nooit eerder gezien basalt op de maan