Espines de los quarks top: entrelazamiento en el corazón del protón exprés

Original: "Measurement of spin correlation and entanglement in ATLAS and CMS"
· Fiona Ann Jolly
arXiv:2601.04649 · 2026-01-08 · CC BY 4.0 · 2 min
En el Gran Colisionador de Hadrones se ha observado cómo las dos partículas más pesadas comparten un mismo estado cuántico entre dos.

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.

Antes, el entrelazamiento se observaba en partículas ligeras, como fotones y electrones. Ahora se ve en quarks top, que son 300 000 veces más pesados que el electrón.

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.

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.

Científicos
Wolfgang PauliJohn Stewart BellErwin SchrödingerAlain AspectDavid DeutschNiels Bohr
Conceptos
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