夸克之间的量子纠缠
高能粒子碰撞产生的夸克-反夸克对的时间演化.这对在太空中分离，产生额外的夸克-反夸克对，但它仍然保持着量子纠缠。图片来源：Florio A.， et al. Schwinger 模型中射流产生的实时非扰动动力学：量子纠缠和真空修改。物理评论快报 131， 021902 （2023）。[DOI：
10.1103/PhysRevLett.131.021902]
高能粒子的碰撞会产生夸克、反夸克或胶子的“射流”。由于这种现象被称为禁闭，科学家无法直接探测夸克。相反，这些碰撞产生的夸克分裂成许多可以被探测到的二次粒子。
科学家们最近使用量子模拟解决了喷气式飞机的生产问题。他们发现，传播的射流强烈地改变了量子真空——能量尽可能低的量子态。此外，产生的夸克保留了量子纠缠，即粒子之间跨越距离的连接。这一发现发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上，这意味着科学家现在可以在实验中研究这种纠缠。
这项研究进行了量子模拟，检测到传播射流对真空的改变。模拟还揭示了喷流之间的量子纠缠。这种纠缠可以在核实验中检测到。这项工作也是量子启发的经典计算向前迈出的一步。它可能会导致新的特定应用集成电路的产生。
高能粒子的碰撞会产生“射流”——夸克、反夸克或胶子在量子真空中移动。由于强相互作用的限制性，夸克永远不会被直接探测到，而是分裂成许多次级粒子。
科学家们长期以来一直预计，当喷流在密闭的量子真空中传播时，它们将改变这种真空。科学家们还提出，最初的夸克-反夸克对可能至少在一段时间内保持量子纠缠。然而，由于缺乏适当的理论和计算工具，这些问题以前无法解决。
随着量子计算方法的出现，这种情况发生了变化。
来自石溪大学和布鲁克海文国家实验室的科学家团队已经解决了核物理中长期存在的这些问题，该团队正在与计算公司NVIDIA合作。他们的研究结果可以激发布鲁克海文国家实验室和其他地方探测纠缠的实验工作。
更多信息：Adrien Florio 等人，Schwinger 模型中射流产生的实时非扰动动力学：量子纠缠和真空修改，Physical Review Letters （2023）。DOI： 10.1103/PhysRevLett.131.021902
期刊信息： Physical Review Letters