Di dalam Large Hadron Collider, pasangan boson Z berat lahir, yang spinnya ternyata terikat tak terpisahkan. Ilmuwan kolaborasi ATLAS untuk pertama kalinya mengukur keterikatan kuantum ini secara langsung, menggunakan peluruhan boson Higgs.
Eksperimen ini bersandar pada proses H → ZZ* → empat lepton. Dua boson Z, masing-masing dengan spin 1, berperilaku seperti kutrit — sistem kuantum tiga tingkat. Polarisasi keduanya berkorelasi sedemikian rupa sehingga pengukuran satu partikel seketika menentukan keadaan partikel lainnya, bahkan jika partikel-partikel itu terlempar ke arah yang berbeda di dalam detektor.
Analisis distribusi sudut produk peluruhan memungkinkan penarikan koefisien matriks kerapatan spin. Nilai yang diperoleh C_{2,1,2,−1} = −0,71 ± 0,45 dan C_{2,2,2,−2} = 0,08 ± 0,44 sesuai dengan prediksi Model Standar. Uji tambahan berdasarkan distribusi sudut lengkap menolak hipotesis keadaan terpisahkan dengan tingkat keyakinan 4,7 simpangan baku.
Sebelumnya keterikatan kuantum telah diamati pada foton, elektron, dan kuark. Kini hal itu terkonfirmasi untuk boson vektor bermassa pada energi interaksi elektrolemah — sekitar 100 GeV. Ini adalah rezim yang secara mendasar berbeda: di sini bekerja gaya lemah dengan struktur kiralnya.
Hasil ini membuka jalan untuk mempelajari korelasi kuantum pada saluran peluruhan Higgs lainnya dan pada peluncuran LHC di masa depan. Pengukuran semacam itu dapat menjelaskan bagaimana mekanika kuantum terwujud dalam interaksi fundamental pada energi tinggi.
Penemuan ini menunjukkan bahwa keterikatan kuantum bukanlah keanehan dunia mikro, melainkan sifat hakiki partikel yang lahir di akselerator paling kuat milik umat manusia.
