На Большом адронном коллайдере, разгоняя частицы до околосветовых скоростей, рождают топ-кварки — самые тяжёлые фундаментальные «кирпичики» Стандартной модели. Их время жизни — ничтожные доли секунды, но за эти мгновения они успевают проявить сложные квантовые корреляции.

Эти корреляции удобно представить через аналогию с уровнями танцевальной синхронизации.

Discord — состояние, когда двое двигаются в общем ритме, но каждый сам по себе. В квантовой физике ему помогает энтропия — мера неупорядоченности системы. Затем идёт запутанность — та самая, которую Эрвин Шрёдингер считал сутью квантового мира: один партнёр мгновенно отзывается на движения другого, как бы далеко они ни находились. Управляемость — возможность ведущего диктовать шаги ведомому, то есть состояние одной частицы полностью определяет состояние другой. И наконец, идеальная слаженность, подобная отрепетированному балету, — это корреляция Белла, названная в честь Джона Белла.

Эксперимент CMS на коллайдере обнаружил у пар топ-кварков discord и управляемость, но корреляций Белла не нашёл. Сюрпризом стало проявление «квантовой магии» — состояния, при котором квантовые свойства системы настолько неклассические, что их невозможно воспроизвести на обычных компьютерах. Это открывает путь к пониманию границ между классическим и квантовым миром.