ב-LHC נמדדה לראשונה שזירה קוונטית של שני בוזוני Z

נערך על ידי: Svitlana Velhush

שני בוזוני Z מסיביים, שנוצרו בהתפרקות של בוזון היגס במאיץ ההדרונים הגדול, נמצאו שזורים קוונטית — וזו הפעם הראשונה שבה הצליחו למדוד זאת ישירות בסקלת האנרגיה האלקטרוחלשית.

שיתוף הפעולה ATLAS ב-LHC ב-CERN (ז'נבה, שווייץ) ניתח נתוני התנגשויות של פרוטונים ובודד אירועים שבהם ההיגס מתפרק לזוג בוזוני Z. כל בוזון Z מתפרק לאחר מכן לזוג לפטונים או קווארקים, ומשאיר עקבות אופייניים בגלאי. החוקרים שחזרו את הספינים והתנעים של החלקיקים, ולאחר מכן החילו קריטריונים של שזירה על המתאמים ביניהם. התוצאות פורסמו ב-Physical Review Letters בספטמבר 2026.

שזירה כאן משמעה שתכונותיו של בוזון Z אחד קשורות באופן מיידי לתכונותיו של הבוזון השני, ללא תלות במרחק ביניהם ברגע המדידה. דמיינו שני מטבעות שהוטלו בו-זמנית: בעודם באוויר, כל אחד מהם יכול ליפול על עץ או על פלי, אך ברגע שאחד נוחת על עץ, השני בהכרח ייפול על פלי — וזו אינה מקריות, אלא קשר נוקשה שנקבע עוד ברגע היווצרות הזוג.

האינטואיציה הרגילה מרמזת שחלקיקים מסיביים כמו בוזוני Z מאבדים במהירות את תכונותיהם הקוונטיות בשל האינטראקציה עם הסביבה. ואולם בהתפרקויות של היגס השזירה נשמרת די זמן כדי שניתן יהיה לרשום אותה. הדבר פותח מצב חדש של מבחנים לאינטראקציות יסודיות: כעת אפשר לבחון את המכניקה הקוונטית לא רק בפוטונים או באלקטרונים, אלא גם בבוזונים וקטוריים כבדים.

המדידה מאשרת שהמודל הסטנדרטי פועל במשטר קוונטי גם עבור בוזוני כיול מסיביים. בעתיד, נתונים כאלה יסייעו לחדד את גבולות התחולה של תורת השדות הקוונטית ועשויים להשפיע על החיפוש אחר תופעות פיזיקליות חדשות מעבר למודל הסטנדרטי.

תוצאות שיתוף הפעולה ATLAS, שפורסמו ב-Physical Review Letters, מראות שאת השזירה הקוונטית אפשר לחקור בפינות הכי לא צפויות של הפיזיקה של האנרגיות הגבוהות.

10 צפיות

מקורות

  • Researchers report the first measurements of quantum entanglement between two massive vector bosons at the electroweak scale

תגובות

מצאתם טעות או אי-דיוק?הערותיכם ייבחנו בהקדם האפשרי.