CERNдин изилдөөчүлөрү “жогорку кварктар” менен эң жогорку энергиялардын ортосундагы кванттык чырмалды байкоого жетишти. Бул биринчи жолу 2023-жылдын сентябрында кабарланган жана андан бери биринчи жана экинчи байкоолор менен тастыкталган. Чоң адрон коллайдеринде (LHC) өндүрүлгөн "жогорку кварктардын" жуптары чырмалууну изилдөө үчүн жаңы система катары колдонулган.
"Жогорку кварктар" эң оор негизги бөлүкчөлөр. Алар тез чирип, анын спирин анын ажыроо бөлүкчөлөрүнө өткөрүп беришет. Үстүнкү кварктын спиндик багыты ажыроо продуктыларына байкоо жүргүзүүнүн натыйжасында аныкталат.
Изилдөө тобу "жогорку кварк" менен анын антиматерия аналогунун ортосундагы кванттык чырмалышууну 13 тераэлектронвольт (1 ТэВ=10 12 эВ) энергиясында байкашкан . Бул жуп кварктарда (жогорку кварк жана антитоп кварк) чырмалышуунун биринчи байкоосу жана азырынча эң жогорку энергиялуу чырмалышуунун байкоосу.
Жогорку энергиялардагы кванттык чырмалыш негизинен изилденбеген бойдон калууда. Бул өнүгүү жаңы изилдөөлөргө жол ачат.
Кванттык чырмалышкан бөлүкчөлөрүндө бир бөлүкчөнүн абалы аралыкка жана аларды бөлүп турган чөйрөгө карабастан, башкаларга көз каранды. Бир бөлүкчөнүн кванттык абалын чырмалышкан бөлүкчөлөр тобундагы башкаларынын абалынан көз карандысыз сүрөттөөгө болбойт. Биринде кандайдыр бир өзгөрүү, башкаларга таасир этет. Мисалы, пи-мезондун ажыроосунан келип чыккан электрон жана позитрон жуптары чырмалышкан. Алардын спиндери пи мезондун спинине кошулушу керек, демек, бир бөлүкчөнүн спинин билүү менен биз экинчи бөлүкчөнүн спини жөнүндө билебиз.
2022-жылы физика боюнча Нобель сыйлыгы Ален Аспектке, Джон Ф.Клаузерге жана Антон Зейлингерге чырмалышкан фотондор менен эксперименттери үчүн ыйгарылды.
Кванттык чырмалыш көп түрдүү системаларда байкалган. Ал криптографияда, метрологияда, кванттык маалыматта жана кванттык эсептөөдө колдонмолорду тапты.
***
Колдонулган адабияттар:
- ЦЕРН. Пресс-релиз - CERNдеги LHC эксперименттери эң жогорку энергиядагы кванттык чырмалууну байкайт. Жарыяланган 18 Сентябрь 2024. Жеткиликтүү https://home.cern/news/press-release/physics/lhc-experiments-cern-observe-quantum-entanglement-highest-energy-yet
- ATLAS кызматташтыгы. ATLAS детекторунда үстүнкү кварктар менен кванттык аралашууну байкоо. Жаратылыш 633, 542–547 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07824-z
***
| ФУНДАМЕНТТИК БӨЛҮКЧҮЛӨР – Тез карап |
| Негизги бөлүкчөлөр спининин негизинде фермиондор жана бозондор болуп бөлүнөт. |
| [А]. ФЕРМИОНДОР так жарым бүтүн санда спинге ээ (½, 3/2, 5/2, ….). Булар зат бөлүкчөлөрү бардык кварктардан жана лептондордон турат. - Fermi-Dirac статистикасын ээрчип, – жарым так бүтүн спин бар – Паули алып салуу принцибине баш ийгиле, б.а., е, эки бирдей фермион бирдей кванттык абалды же мейкиндикте бирдей кванттык саны менен бирдей орунду ээлей албайт. Экөө тең бир багытта айлана албайт, бирок карама-каршы багытта айланышы мүмкүн  Фермиондорго бардык кварктар жана лептондор жана алардын так санынан түзүлгөн бардык курама бөлүкчөлөр кирет. - Кварктар = алты кварк (өйдө, ылдый, кызык, сүйкүмдүүлүк, астыңкы жана үстүнкү кварктар). – Протон жана нейтрон сыяктуу адрондорду пайда кылуу үчүн биригишет. – Адрондон тышкары байкоого болбойт. – Лептондор = электрондор + мюондор + тау + нейтрино + муон нейтрино + тау нейтрино. – «Электрондор», «жогорку кварктар» жана «төмөн кварктар» ааламдагы бардык нерсенин эң негизги үч түзүүчүсү. - Протондор жана нейтрондор негизги эмес, бирок "жогорку кварктардан" жана "төмөн кварктардан" турат. курама бөлүкчөлөр. Протондор менен нейтрондор үч кварктан турат – протон эки “өйдө” кварктан жана бир “төмөн” кварктан турат, ал эми нейтрондо эки “төмөн” жана бир “өйдө” кварк бар. "Жогору" жана "ылдый" кварктардын эки "Даамдары" же сорттору. - Бариондор үч кварктан турган курама фермиондор, мисалы, протондор жана нейтрондор бариондор - Адрондор кварктардан гана турат, мисалы, бариондор адрондор. |
| [B]. BOSONS бүтүн маанилерде спинге ээ (0, 1, 2, 3, ….) – Бозондор Бозе-Эйнштейн статистикасын карманышат; бүтүн спин бар. – атындагы Сатиендра Нат Босе (1894–1974), Эйнштейн менен бирге бозон газынын статистикалык термодинамикасынын негизги идеяларын иштеп чыккан. – Паули алып салуу принцибине баш ийбегиле, б.а.,е, эки бирдей бозон бирдей кванттык сан менен мейкиндикте бирдей кванттык абалды же бир эле орунду ээлей алат. Экөө тең бир багытта айлана алат, – Элементардык бозондор – фотон, глюон, Z бозону, W бозону жана Хиггс бозону. Хиггс бозону спин=0, ал эми калибрдүү бозондор (б.а. фотон, глюон, Z бозону жана W бозону) спин=1ге ээ. |
| [C] КОМПОЗИТТИК БӨЛҮКЧҮЛӨР – Композиттик бөлүкчөлөр курамына жараша бозондор же фермиондор болушу мүмкүн. – Жуп сандагы фермиондордон турган бардык курама бөлүкчөлөр бозон болуп саналат (анткени бозондор бүтүн, ал эми фермиондор так жарым бүтүн спинге ээ). – Бардык мезондор бозондор (анткени баары мезондор бирдей сандагы кварктардан жана антикварктардан жасалган). – Жуп массалуу ядролор бозондор, мисалы, дейтерий, гелий-4, көмүртек -12 ж.б. – Композиттик бозондор да Паули алып салуу принцибине баш ийбейт. – Бир квант абалындагы бир нече бозон биригип, пайда болот.Бозе-Эйнштейн конденсаты (БЭК). |
***
 were used as a new system to study entanglement.){kind=link}