Entrelazamiento cuántico en bosones Z exprés

Original: "Measurements of $$Z$$-boson pair entanglement in decays of Higgs bosons at the ATLAS experiment"
· ATLAS Collaboration
arXiv:2603.26463 · 2026-03-27 · CC BY 4.0 · 1 min
En el Gran Colisionador de Hadrones se observó por primera vez entrelazamiento cuántico entre partículas masivas.

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Dos partículas que se separan en direcciones opuestas se comportan como un todo: la medición de una determina instantáneamente el estado de la otra. Este entrelazamiento cuántico se conocía desde hace tiempo en partículas ligeras, pero ahora se ha observado por primera vez en los pesados bosones Z, los portadores de la interacción débil.

En el experimento del Gran Colisionador de Hadrones se hicieron colisionar protones, produciendo bosones de Higgs que se desintegraban rápidamente en dos bosones Z, y estos a su vez en pares de electrones o muones. El detector ATLAS registró los ángulos de emisión de estos leptones, a partir de los cuales se reconstruyeron los estados de espín de los bosones Z. Resultó que los espines de las partículas están correlacionados más fuertemente de lo que permite cualquier modelo clásico sin entrelazamiento.

El entrelazamiento entre bosones Z significa que el estado de uno depende del estado del otro, sin importar cuán lejos se separen. No es una transmisión de señal, sino una función de onda común que vincula a las partículas.

El resultado concuerda con las predicciones del modelo estándar y excluye la hipótesis de estados independientes (separables) con un nivel de 4,7 desviaciones estándar. Esto abre el camino al estudio de las correlaciones cuánticas en el mundo de las partículas masivas y a la verificación de los principios fundamentales de la mecánica cuántica en nuevas escalas de energía.

El espín del bosón Z puede tomar tres valores (0, +1, -1), por lo que se le llama qutrit: un sistema cuántico con tres estados, a diferencia del qubit que tiene dos.

En la serie «Materia oscura», el entrelazamiento se utiliza para la comunicación instantánea entre naves, lo que recuerda la idea de correlaciones no locales, aunque en la realidad la transmisión de información no es posible.

Científicos
William WoottersWolfgang PauliSatyendra Nath BoseAlbert EinsteinJohn Stewart BellErwin Schrödinger
Conceptos
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