Las colisiones de partículas de alta energía producen "chorros" de quarks, antiquarks o gluones. Debido al fenómeno llamado confinamiento, los científicos no pueden detectar quarks directamente. En cambio, los quarks de estas colisiones se fragmentan en muchas partículas secundarias que pueden detectarse.
Recientemente, los científicos abordaron la producción de aviones mediante simulaciones cuánticas. Descubrieron que los chorros que se propagan modifican fuertemente el vacío cuántico, el estado cuántico con la energía más baja posible. Además, los quarks producidos conservan el entrelazamiento cuántico, el vínculo entre partículas a través de distancias. Este hallazgo, publicado en Physical Review Letters , significa que los científicos ahora pueden estudiar este entrelazamiento en experimentos.
Esta investigación ha realizado simulaciones cuánticas que han detectado la modificación del vacío por los chorros en propagación. Las simulaciones también han revelado un entrelazamiento cuántico entre los chorros. Este entrelazamiento se puede detectar en experimentos nucleares. El trabajo también supone un paso adelante en la computación clásica de inspiración cuántica. Puede dar lugar a la creación de nuevos circuitos integrados para aplicaciones específicas.
Las colisiones de partículas de alta energía producen "chorros":quarks, antiquarks o gluones que se mueven a través del vacío cuántico. Debido a la propiedad de confinamiento de las interacciones fuertes, los quarks nunca se detectan directamente, sino que se fragmentan en muchas partículas secundarias.
Los científicos han esperado durante mucho tiempo que a medida que los chorros se propaguen a través del vacío cuántico confinado, modificarán ese vacío. Los científicos también han propuesto que el par inicial quark-antiquark puede conservar el entrelazamiento cuántico, al menos durante algún tiempo. Sin embargo, estos problemas no se pudieron resolver anteriormente debido a la falta de herramientas teóricas y computacionales adecuadas.
Esa situación ha cambiado con la llegada de los métodos de computación cuántica.
Estos problemas de larga data en la física nuclear han sido abordados por un equipo de científicos de la Universidad Stony Brook y el Laboratorio Nacional Brookhaven que colabora con la empresa de informática NVIDIA. Sus resultados pueden estimular el trabajo experimental para detectar entrelazamientos en el Laboratorio Nacional Brookhaven y en otros lugares.
Más información: Adrien Florio et al, Dinámica no perturbativa en tiempo real de la producción de aviones en el modelo Schwinger:entrelazamiento cuántico y modificación del vacío, Cartas de revisión física (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.021902
Información de la revista: Cartas de revisión física
Proporcionado por el Departamento de Energía de EE. UU.
