Istraživanja otkrivaju kvantnu zapetljanost među kvarkovima

Istraživanja otkrivaju kvantnu zapetljanost među kvarkovima

Sudari čestica visoke energije proizvode „mlazove“ kvarkova, antikvarkova ili gluona. Zbog fenomena koji se zove zatvorenost, naučnici ne mogu direktno da otkriju kvarkove. Umesto toga, kvarkovi iz ovih sudara fragmentiraju se na mnoge sekundarne čestice koje se mogu detektovati.

Naučnici su se nedavno bavili proizvodnjom mlaza koristeći kvantne simulacije. Otkrili su da mlazovi koji se šire snažno modifikuju kvantni vakuum – kvantno stanje sa najnižom mogućom energijom. Pored toga, proizvedeni kvarkovi zadržavaju kvantnu isprepletenost, vezu između čestica na rastojanjima. Ovo otkriće, objavljeno u Physical Review Letters, znači da naučnici sada mogu da proučavaju ovu zapetljanost u eksperimentima.

Ovo istraživanje je izvršilo kvantne simulacije koje su detektovale modifikaciju vakuuma od strane mlaznica koje se šire. Simulacije su takođe otkrile kvantnu zapetljanost među mlaznicama. Ovo zapletanje se može otkriti u nuklearnim eksperimentima. Rad je takođe korak napred u kvantnom inspirisanom klasičnom računarstvu. To može rezultirati stvaranjem novih integrisanih kola za specifične aplikacije.

Sudari čestica visoke energije proizvode „mlazove“ — kvarkove, antikvarkove ili gluone koji se kreću kroz kvantni vakuum. Zbog svojstva zatvaranja jakih interakcija, kvarkovi se nikada ne detektuju direktno, već se umesto toga fragmentiraju na mnoge sekundarne čestice.

Naučnici su dugo očekivali da će, kako se mlaznice šire kroz ograničavajući kvantni vakuum, modifikovati taj vakuum. Naučnici su takođe predložili da početni par kvark-antikvark može zadržati kvantnu isprepletenost, barem neko vreme. Međutim, ovi problemi se ranije nisu mogli rešiti zbog nedostatka odgovarajućih teorijskih i računskih alata.

Ta situacija se promenila sa pojavom metoda kvantnog računarstva.

Ovim dugogodišnjim problemima u nuklearnoj fizici bavio se tim naučnika sa Univerziteta Stoni Bruk i Nacionalne laboratorije Brukhejven koji sarađuje sa računarskom kompanijom NVIDIA. Njihovi rezultati mogu stimulisati eksperimentalni rad na otkrivanju zapetljanosti u Nacionalnoj laboratoriji Brookhaven i drugde.