Два масивні Z-бозони, народжені в розпаді бозона Гіггза на Великому адронному колайдері, виявилися квантово заплутаними — і це вперше вдалося виміряти безпосередньо на електрослабкому масштабі енергій.
Колаборація ATLAS на LHC у CERN (Женева, Швейцарія) проаналізувала дані зіткнень протонів і виділила події, де Гіггз розпадається на пару Z-бозонів. Кожен Z-бозон потім розпадається на пару лептонів або кварків, залишаючи характерні сліди в детекторі. Учені реконструювали спіни та імпульси частинок, а потім застосували критерії заплутаності до їхніх кореляцій. Результати опубліковані в Physical Review Letters у вересні 2026 року.
Заплутаність тут означає, що властивості одного Z-бозона миттєво пов'язані з властивостями другого, незалежно від відстані між ними в момент вимірювання. Уявіть дві монети, підкинуті одночасно: поки вони в повітрі, кожна може випасти гербом або решкою, але щойно одна приземлиться гербом, друга обов'язково виявиться решкою — і це не випадковість, а жорсткий зв'язок, установлений ще в момент народження пари.
Звичайна інтуїція підказує, що масивні частинки на кшталт Z-бозонів швидко втрачають квантові властивості через взаємодію з навколишнім середовищем. Однак у розпадах Гіггза заплутаність зберігається досить довго, щоб її вдалося зареєструвати. Це відкриває новий режим тестів фундаментальних взаємодій: тепер можна перевіряти квантову механіку не лише на фотонах чи електронах, а й на важких векторних бозонах.
Вимірювання підтверджує, що Стандартна модель працює в квантовому режимі навіть для масивних калібрувальних бозонів. У перспективі такі дані допоможуть уточнити межі застосовності квантової теорії поля і можуть вплинути на пошук нових фізичних явищ за межами Стандартної моделі.
Результати колаборації ATLAS, опубліковані в Physical Review Letters, показують, що квантову заплутаність можна вивчати в найнесподіваніших куточках фізики високих енергій.
