به گزارش مجله خبری نگار به نقل از نیواطلس، در آزمایشهای برخورد دهنده ذرات، درهم تنیدگی جدید فرصتی را ایجاد کرد تا محققان بتوانند داخل هسته اتمها را با جزئیات بیشتری بررسی کنند.
در این فرایند جفتهای ذرات چنان در هم تنیده میشوند که توصیف یکی از آنها بدون دیگری بدون در نظر گرفتن فاصله، ممکن نباشد. عجیبتر آنکه تغییر یکی از آنها به طور لحظهای تغییری در همتایش ایجاد میکند.
به طور معمول مشاهده درهم تنیدگی کوانتومی بین جفتهایی از پروتون یا الکترون انجام میشود که ماهیت یکسانی دارند. اما برای نخستین بار محققان BNL جفتهایی از ذرات غیر مشابه را ردیابی کرده اند که درهم تنیده میشوند.
این کشف در برخورد دهنده یون سنگین نسبیتی (RHIC) در آزمایشگاه بروکهیون انجام شد که درباره اشکال مختلف ماده که در سالهای اولیه تشکیل جهان با حرکت سریع و برخورد با یونهای طلا به وجود آمدند، تحقیق میکند. اما محققان متوجه شدند حتی هنگامیکه یونها با یکدیگر برخورد نمیکنند، میتوان به اطلاعات زیادی دست یافت.
یونهای طلا که سرعت آنها زیاد شده در محاصره ابرهای کوچکی از فوتونها قرار گرفتند و هنگامیکه دو یون به یکدیگر نزدیک میشدند، فوتونهای یکی از ذرات میتوانستند تصویر ساختار داخلی دیگری با دقتی بی سابقه ثبت کنند. این امر فیزیکدانان را کنجکاو کرد، اما این امر فقط در نوع خاصی از درهم تنیدگی کوانتومی اتفاق میافتد.
فوتونها با ذرات اولیه داخل هسته یون واکنش میدهند و آبشاری را ایجاد میکنند که به تدریج جفتهایی از ذرات به نام پیون یا «یک ذره مثبت و یک ذره منفی» را به وجود آوردند. این در حالی است که برخی ذرات را میتوان به شکل امواج توصیف کرد و این خصوص امواج پیونهای منفی و مثبت به طور جداگانه همنوعان خود را تقویت میکنند. در نتیجه یک موج پیون مثبت و یک منفی در ردیاب فعال شدند.
این روند نشان میدهد هر جفت پیون مثبت و منفی با یکدیگر در هم تنیده شده اند. به گفته محققان اگر آنها در هم تنیده نشده بودند، عملکرد موج که در ردیاب رصد شد، کاملاً تصادفی بوده است. در این روند برای نخستین باردرهم تنیدگی کوانتومی ذرات غیر مشابه رصد شده است.
تحقیق مذکور در نشریه ساینس ادونس منتشر شده است.