Dos peonzas se lanzan simultáneamente en direcciones opuestas. Si una gira hacia la izquierda, la otra siempre gira hacia la derecha, sin importar cuán lejos se separen. Así funciona aproximadamente el entrelazamiento cuántico, solo que en lugar de peonzas tenemos quarks top, las partículas más pesadas conocidas. En el Gran Colisionador de Hadrones se producen en pares acelerando protones a velocidades cercanas a la de la luz.
El quark top vive menos tiempo del necesario para llegar al átomo vecino. Se desintegra en pleno vuelo, y a partir de los fragmentos se puede deducir hacia dónde apuntaba su espín, la rotación intrínseca de la partícula. Los físicos han estudiado miles de estas desintegraciones en los detectores ATLAS y CMS. Resulta que los espines de los dos quarks top de un mismo par están correlacionados más fuertemente de lo que permite la lógica ordinaria: si conoces el espín de uno, conoces con certeza el del otro, incluso si ya están lejos entre sí. Esto es el entrelazamiento cuántico.
Este comportamiento no es un truco, sino una consecuencia directa de la mecánica cuántica. Significa que la naturaleza, en su nivel más profundo, no está hecha de objetos separados, sino de una red única de conexiones. Y cuanto más pesadas son las partículas, más sorprendente resulta ver estas conexiones en vivo.
Ahora las dos peonzas de la primera imagen ya no son solo un par de juguetes. Son dos quarks top que nacieron juntos y permanecieron ligados para siempre, incluso cuando se separaron hacia extremos opuestos del detector.
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2601.04649
The Large Hadron Collider has delivered exceptionally large proton-proton collision datasets at centre-of-mass energies of up to 13.6 TeV. These datasets, collected by the ATLAS and CMS detectors, enable precision tests of theoretical predictions using extensive samples of top-quark events. A key example is the study of top-quark pair spin correlations, which can be accessed through the angular distributions of the top-quark decay products owing to the unique property that the top quark decays before it can hadronise. This wealth of data has also enabled new measurements of top-quark pair properties, particularly those with enhanced sensitivity in the threshold region, such as quantum entanglement, that were previously out of reach. In this contribution, the latest highlights in this area from the ATLAS and CMS experiments, are presented.
El quark top es tan pesado que su masa es aproximadamente igual a la de un átomo de oro, aunque él mismo es miles de millones de veces más pequeño que un átomo.