Due bosoni Z massivi, nati dal decadimento del bosone di Higgs al Large Hadron Collider, si sono rivelati quantisticamente entangled — e questo è stato misurato direttamente per la prima volta alla scala di energia elettrodebole.
La collaborazione ATLAS al LHC del CERN (Ginevra, Svizzera) ha analizzato i dati delle collisioni di protoni e ha isolato gli eventi in cui l'Higgs decade in una coppia di bosoni Z. Ciascun bosone Z decade poi in una coppia di leptoni o quark, lasciando tracce caratteristiche nel rivelatore. Gli scienziati hanno ricostruito gli spin e gli impulsi delle particelle, applicando poi i criteri di entanglement alle loro correlazioni. I risultati sono stati pubblicati su Physical Review Letters nel settembre 2026.
L'entanglement qui significa che le proprietà di un bosone Z sono istantaneamente legate alle proprietà del secondo, indipendentemente dalla distanza tra loro al momento della misurazione. Immaginate due monete lanciate contemporaneamente: finché sono in aria, ciascuna può uscire testa o croce, ma non appena una atterra su testa, la seconda risulterà necessariamente croce — e non è un caso, ma un legame rigido stabilito già al momento della nascita della coppia.
L'intuizione comune suggerisce che le particelle massive come i bosoni Z perdano rapidamente le proprietà quantistiche a causa dell'interazione con l'ambiente circostante. Tuttavia, nei decadimenti dell'Higgs l'entanglement si conserva abbastanza a lungo da poter essere registrato. Questo apre un nuovo regime di test delle interazioni fondamentali: ora si può verificare la meccanica quantistica non solo su fotoni o elettroni, ma anche su bosoni vettoriali pesanti.
La misurazione conferma che il Modello Standard funziona in regime quantistico anche per i bosoni di gauge massivi. In prospettiva, tali dati aiuteranno a precisare i limiti di validità della teoria quantistica dei campi e potranno influire sulla ricerca di nuovi fenomeni fisici oltre il Modello Standard.
I risultati della collaborazione ATLAS, pubblicati su Physical Review Letters, mostrano che l'entanglement quantistico può essere studiato negli angoli più inaspettati della fisica delle alte energie.
