Naukowcy z Brookhaven National Laboratory poinformowali o odkryciu nieznanego wcześniej gatunku.
Mierzymy dwie wychodzące cząstki i jasne jest, że oneładunki są różne – to różne cząstki – ale widzimy wzorce interferencji, które wskazują, że te cząstki są ze sobą splątane lub zsynchronizowane.
Zhangbu Xu, fizyk z Brookhaven National Laboratory i uczestnik badań
Splątanie kwantowe to zjawisko, w którymstany kwantowe kilku obiektów okazują się współzależne. Jak dotąd efekt ten zaobserwowano tylko dla identycznych cząstek, takich jak dwa fotony lub elektrony. W swoim badaniu, opublikowanym w czasopiśmie Science Advances, fizycy wykazali splątanie między pionami o różnych ładunkach, które powstają, gdy fotony światła oddziałują z gluonami w jądrze atomowym.
Oddziaływanie między pionami podczas bliskiego przejścia jonów złota otoczonych „chmurą” fotonów wewnątrz zderzacza. Zdjęcie: Narodowe Laboratorium Brookhaven
Poprzez serię fluktuacji kwantowych fotonywchodzą w interakcje z gluonami, podobnymi do kleju cząsteczkami, które utrzymują razem kwarki wewnątrz protonów i neutronów jąder - wyjaśniają naukowcy. W wyniku tych oddziaływań powstaje cząstka pośrednia, która szybko rozpada się na dwa piony o różnych ładunkach. Mierząc prędkość i kąty, pod jakimi te nowe cząstki zderzają się z detektorem, naukowcy mogą cofnąć się w czasie, aby uzyskać ważne informacje o fotonie i wykorzystać je do precyzyjnego określenia lokalizacji gluonów w jądrze.
W badaniu naukowcy przeanalizowali „chmury”fotony otaczające przyspieszające jony złota, które są przyspieszane w zderzaczu do prędkości bliskich prędkości światła. Jeśli dwa jony metali przechodzą bardzo blisko siebie bez zderzenia, fotony otaczające jeden z nich „badają” wewnętrzną strukturę drugiego.
Ta metoda jest podobna do tej stosowanej przez lekarzyskan pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), aby zobaczyć, co dzieje się w mózgu i innych częściach ciała. Ale w tym przypadku mówimy o mapowaniu obiektów w skali femtometrów - biliardowych części metra - wielkości pojedynczego protonu.
James Daniel Brandenburg, fizyk i uczestnik badań z Ohio State University
Czytaj więcej:
Zobacz najpotężniejszą erupcję wulkanu na księżycu Jowisza
Nazwane pokarmy, które powodują raka. Podawane są na noworocznym stole
Chiński łazik odkrywa na Księżycu ślady nigdy wcześniej nie widzianego bazaltu