Un equipo internacional de científicos, liderado por la colaboración ATLAS en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, ha logrado detectar por primera vez evidencia experimental de entrelazamiento cuántico entre una partícula real y una virtual. El hallazgo, reportado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), se centra en el estudio de bosones Z producidos en la desintegración de bosones de Higgs.
Según el CSIC, la investigación analizó los productos finales de la desintegración de partículas, revelando que los bosones Z muestran entrelazamiento en su espín, incluso cuando uno de ellos es virtual, es decir, no observable directamente. Las partículas virtuales no cumplen la relación relativista entre masa, energía y momento, pero sus efectos son medibles en experimentos.
El experimento ATLAS, con participación de las universidades de Yale, Michigan y Oxford, así como del Instituto de Física Teórica (IFT) en España, validó predicciones teóricas publicadas desde 2023 por el grupo español. Los resultados confirman el entrelazamiento entre partículas con tres estados de polarización (qutrits), un avance respecto a experimentos previos con cúbits de dos estados.
La desintegración del bosón de Higgs, de espín cero, produce dos bosones Z. Debido a la conservación de la masa, uno de ellos resulta virtual. Los bosones se desintegran en leptones y quarks en escalas de tiempo de 10^(-25) segundos, y los científicos infirieron el entrelazamiento analizando las trayectorias y distribuciones de estas partículas finales.
Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para examinar la mecánica cuántica en contextos de alta energía y podría tener implicaciones para tecnologías cuánticas. Según el CSIC, es la primera vez que se observa entrelazamiento entre partículas reales y virtuales, un hito en la física de partículas.
