في أعماق مصادم الهادرونات الكبير، تولد أزواج من بوزونات Z الثقيلة، التي تكون مغزلياتها مرتبطة ارتباطاً لا ينفصم. وقد قاس علماء تعاون ATLAS هذا التشابك الكمي مباشرة لأول مرة، باستخدام اضمحلالات بوزون هيغز.
تعتمد التجربة على عملية H → ZZ* → أربعة لبتونات. يتصرف بوزونا Z، وكلاهما ذو مغزل 1، كأنظمة «كوتريت» — وهي أنظمة كمية ثلاثية المستويات. ويترابط استقطاباهما بحيث أن قياس أحدهما يحدد حالة الآخر فوراً، حتى لو تطايرت الجسيمات في اتجاهين متعاكسين داخل الكاشف.
سمح تحليل التوزيعات الزاوية لنواتج الاضمحلال باستخراج معاملات مصفوفة كثافة المغزليات. وتتفق القيم التي تم الحصول عليها C_{2.1.2,−1} = −0.71 ± 0.45 و C_{2.2.2,−2} = 0.08 ± 0.44 مع تنبؤات النموذج القياسي. وقد رفض اختبار إضافي يعتمد على التوزيع الزاوي الكامل فرضية الحالة القابلة للفصل بموثوقية 4.7 انحرافاً معيارياً.
في السابق، تمت ملاحظة التشابك في الفوتونات والإلكترونات والكواركات. والآن تم تأكيده للبوزونات المتجهة الضخمة عند طاقات التفاعل الكهروضعيف — بحدود 100 جيجا إلكترون فولت. هذا نظام مختلف جذرياً: حيث تعمل القوى الضعيفة ببنيتها الكيرالية.
تفتح النتيجة الطريق لدراسة الارتباطات الكمية في قنوات اضمحلال هيغز الأخرى وفي عمليات التشغيل المستقبلية لـ LHC. وقد تسلط مثل هذه القياسات الضوء على كيفية تجلي ميكانيكا الكم في التفاعلات الأساسية عند الطاقات العالية.
يظهر هذا الاكتشاف أن التشابك ليس مجرد أمر غريب في العالم المجهري، بل هو خاصية متأصلة في الجسيمات التي تولد في أقوى مسرعات البشرية.
