CERN-ийн судлаачид "дээд кваркууд" ба хамгийн өндөр энергийн хоорондох квант орооцолдолтыг ажиглаж чадсан. Энэ тухай анх 2023 оны XNUMX-р сард мэдээлсэн бөгөөд дараа нь эхний болон хоёр дахь ажиглалтаар батлагдсан. Том Адрон Коллайдер (LHC) дээр үйлдвэрлэсэн хос "дээд кваркуудыг" орооцолдохыг судлах шинэ систем болгон ашигласан.
"Дээд кваркууд" нь хамгийн хүнд үндсэн бөөмс юм. Тэд хурдан ялзарч, эргэлтийг нь задралын хэсгүүдэд шилжүүлдэг. Дээд кваркийн эргэлтийн чиг баримжаа нь задралын бүтээгдэхүүний ажиглалтаас тодорхойлогддог.
Судалгааны баг 13 тераэлектронвольт (1 ТеВ=10) энергитэй “дээд кварк” ба түүний эсрэг бодис хоорондын квант орооцолдолтыг ажиглав.12 eV). Энэ бол хос кварк (дээд кварк ба антитоп кварк) дахь орооцолдлын анхны ажиглалт бөгөөд өнөөг хүртэл орооцолдох хамгийн их энергитэй ажиглалт юм.
Өндөр энерги дэх квант орооцолдол нь бараг судлагдаагүй хэвээр байна. Энэхүү хөгжил нь шинэ судалгаа хийх замыг нээж байна.
Квант орооцолдсон бөөмсийн хувьд нэг бөөмийн төлөв байдал нь зай болон тэдгээрийг тусгаарлах орчиноос үл хамааран бусдаас хамаардаг. Нэг бөөмийн квант төлөвийг орооцолдсон бөөмсийн бүлгийн бусдын төлөв байдлаас хамааралгүйгээр тайлбарлах боломжгүй. Аливаа өөрчлөлт нь бусдад нөлөөлдөг. Жишээлбэл, пи мезон задралаас үүссэн электрон ба позитрон хосууд орооцолдсон байдаг. Тэдний эргэлт нь пи мезонгийн эргэлттэй нэмэгдэх ёстой тул нэг бөөмийн спиралыг мэдсэнээр бид нөгөө бөөмийн эргэлтийг мэддэг.
2022 онд физикийн салбарын Нобелийн шагналыг орооцолдсон фотонуудтай туршилт хийсэн Ален Аспект, Жон Ф.Клаузер, Антон Зейлингер нар хүртжээ.
Квантын орооцолдол нь олон төрлийн системд ажиглагдсан. Энэ нь криптографи, хэмжил зүй, квант мэдээлэл, квант тооцоололд хэрэглэгдэхүүнийг олсон.
***
Ашигласан материал:
- ЦЕРН. Хэвлэлийн мэдээ - CERN-д хийсэн LHC туршилтууд хамгийн өндөр энергитэй квант орооцолдолтыг ажиглаж байна. 18 оны 2024-р сарын XNUMX-нд нийтлэгдсэн https://home.cern/news/press-release/physics/lhc-experiments-cern-observe-quantum-entanglement-highest-energy-yet
- ATLAS хамтын ажиллагаа. ATLAS детектор дээрх дээд кваркуудтай квантын орооцолдлын ажиглалт. Байгаль 633, 542–547 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07824-z
***
| ҮНДСЭН БӨӨМСҮҮД - Түргэн харах |
| Спингийн тоосонцорыг фермион ба бозон гэж ангилдаг. |
| [AT]. ФЕРМИОНУУД нь сондгой хагас бүхэл тоогоор эргэдэг (½, 3/2, 5/2, ….). Эдгээр нь бодисын бөөмс бүх кварк ба лептонуудаас бүрддэг. - Ферми-Дирак статистикийг дагаж мөрдөх, – хагас сондгой бүхэл тооны эргэлттэй байна - Паули хасах зарчмыг дагаж мөрдөх, өөрөөр хэлбэл, хоёр ижил фермион нь ижил квант тоотой орон зайд ижил квант төлөв эсвэл ижил байрлалыг эзэлж чадахгүй. Тэд хоёулаа нэг чиглэлд эргэлдэж чадахгүй, харин эсрэг чиглэлд эргэлдэж болно  Фермионуудад бүх кваркууд болон лептонууд, тэдгээрийн сондгой тооноос бүрдсэн бүх нийлмэл хэсгүүд орно. - Кваркууд = зургаан кварк (дээш, доош, хачин, сэтгэл татам, доод ба дээд кварк). – Протон, нейтрон зэрэг адрон үүсгэхийн тулд нийлнэ. – Адроноос гадуур ажиглах боломжгүй. – Лептон = электрон + мюон + тау + нейтрино + муон нейтрино + тау нейтрино. – "Электрон", "дээш кварк" ба "доош кварк" нь орчлон ертөнцийн бүх зүйлийн хамгийн үндсэн гурван бүрэлдэхүүн хэсэг юм. - Протон ба нейтрон нь үндсэн биш боловч "дээш кварк" ба "доош кварк" -аас бүрддэг. нийлмэл хэсгүүд. Протон ба нейтрон нь тус бүр гурван кваркаас бүрддэг - протон нь хоёр "дээш" кварк ба нэг "доош" кваркаас бүрддэг бол нейтрон нь хоёр "доош", нэг "дээш" кваркаас бүрддэг. "Дээш" ба "доош" нь кваркуудын хоёр "амт" буюу сорт юм. - Барионууд Эдгээр нь гурван кваркаас тогтсон нийлмэл фермионууд, жишээ нь протон, нейтронууд нь барионууд юм. - Адронууд Зөвхөн кваркуудаас тогтдог, жишээ нь барионууд нь адрон юм. |
| [B]. BOSONS нь бүхэл тоон утгуудаар эргэдэг (0, 1, 2, 3, ….) – Бозонууд Bose-Einstein статистикийг дагадаг; бүхэл тоо ээрэх байна. - нэрээр нэрлэгдсэн Сатиендра Нат Босе (1894-1974), Эйнштейнтэй хамт бозоны хийн статистик термодинамикийн үндсэн санааг боловсруулсан. – Паули хасах зарчмыг дагаж мөрдөхгүй байх, өөрөөр хэлбэл, хоёр ижил бозон нь ижил квант тоотой орон зайд ижил квант төлөв эсвэл ижил байрлалд байж болно. Тэд хоёулаа нэг чиглэлд эргэлдэж чадна, – Анхан шатны бозонууд нь фотон, глюон, Z бозон, W бозон, Хиггс бозон юм. Хиггсийн бозон нь спин=0, хэмжигч бозонууд (жишээлбэл, фотон, глюон, Z бозон, W бозон) spin=1 байна. – Нийлмэл тоосонцор нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс хамааран бозон эсвэл фермион байж болно. – Тэгш тооны фермионуудаас бүрдэх бүх нийлмэл бөөмс нь бозон юм (учир нь бозонууд бүхэл тоо, фермионууд нь сондгой хагас бүхэл спинтэй байдаг). – Бүх мезонууд бозон (учир нь бүгд мэсон тэнцүү тооны кварк ба антикваркуудаас бүрддэг). Тэгш масстай тогтвортой цөмүүд нь бозонууд, жишээлбэл, дейтерий, гелий-4, нүүрстөрөгч -12 гэх мэт. – Нийлмэл бозонууд мөн Паули хасагдах зарчимд захирагддаггүй. – Нэг квант төлөвт байгаа хэд хэдэн бозонууд нэгдэн нийлж “Бозе-Эйнштейний конденсат (BEC)." |
***
 were used as a new system to study entanglement.){kind=link}