В квантовом мире столкновение частиц не разрушает их индивидуальность, а сплетает в неразрывный узел: внутренние состояния и движения перепутываются, словно нити в сложном гобелене. Исследователи разработали универсальный метод, позволяющий измерить эту запутанность — явление, которое Альберт Эйнштейн называл «жутким дальнодействием», — напрямую из данных о столкновениях.

Запутанность может проявляться в различных формах. В дискретной форме она подобна чётким узелкам на верёвке: состояния квантовой системы принимают только определённые, разделённые значения. Непрерывная запутанность напоминает плавные петли без резких границ. Существует и гибридный тип — многослойный клубок, который метафорически напоминает кота Шрёдингера, помещённого не в одну, а в десяток запутанных коробок. Для математического описания такой сложной структуры учёные применили подход, первоначально предложенный Джоном Уилером для анализа ядерных реакций, адаптировав его к квантовой теории столкновений.

Используя спектроскопию магнитных резонансов — метод, позволяющий изучать энергетические уровни частиц в магнитном поле, — исследователи продемонстрировали, что слабое магнитное поле способно включать и выключать запутывание в ультрахолодных столкновениях. В экспериментах, где сталкивались атомы рубидия и молекулы фторида стронция, охлаждённые до температур, близких к абсолютному нулю, варьирование поля управляло квантовыми корреляциями. Более того, даже в обычной химической реакции фтора с водородом продукты рождаются спутанными. Это превращает привычные химические реакции в фабрику по производству квантовых узлов — ресурса, критически важного для квантовых вычислений, криптографии и сенсорики.