在大型强子对撞机上，由希格斯玻色子衰变产生的两个有质量的Z玻色子被发现处于量子纠缠状态——这是首次在电弱能标上直接测量到这种现象。
位于瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机上的ATLAS合作组分析了质子碰撞数据，并筛选出希格斯玻色子衰变为一对Z玻色子的事件。每个Z玻色子随后又衰变为一对轻子或夸克，在探测器中留下特征性的痕迹。科学家们重建了粒子的自旋和动量，然后将纠缠判据应用于它们的关联。研究结果于2026年九月发表在《物理评论快报》上。
这里的纠缠意味着一个Z玻色子的性质与第二个Z玻色子的性质瞬时关联，无论它们在测量时刻相距多远。想象两枚同时抛出的硬币：当它们还在空中时，每一枚都可能正面或反面朝上，但一旦其中一枚落地时正面朝上，另一枚必定是反面朝上——这不是巧合，而是在这对硬币诞生之时就已确立的刚性联系。
通常的直觉认为，像Z玻色子这样的有质量粒子会因与环境相互作用而迅速失去量子特性。然而在希格斯玻色子的衰变中，纠缠态保持的时间足够长，足以被记录下来。这开辟了检验基本相互作用的新模式：如今不仅可以在光子或电子上检验量子力学，还可以在重矢量玻色子上进行检验。
这一测量证实，标准模型即使对有质量的规范玻色子也在量子层面上成立。展望未来，这类数据将有助于厘清量子场论的适用范围，并可能影响对标准模型之外新物理现象的探索。
ATLAS合作组发表在《物理评论快报》上的结果表明，量子纠缠可以在高能物理最意想不到的角落里得到研究。
