Investigadores han logrado, por primera vez, detectar el entrelazamiento cuántico en los quarks, las partículas más pesadas conocidas. Este descubrimiento se llevó a cabo en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, cerca de Ginebra, Suiza, utilizando el detector ATLAS que se encuentra a 100 metros bajo tierra. Este resultado podría permitir nuevas exploraciones de la información cuántica en partículas sometidas a altas energías.

El entrelazamiento, que es un fenómeno donde las partículas pierden su individualidad y no pueden describirse de manera separada, es frecuentemente observado en partículas como electrones y fotones. Sin embargo, medirlo en colisiones de partículas de alta energía, como las que ocurren en LHC, es mucho más desafiante debido al ruido. Para superar esto, los científicos analizaron aproximadamente un millón de pares de quarks top y anti-top y encontraron evidencia estadística irrefutable de entrelazamiento.

El modelo estándar de física de partículas, que describe a las partículas fundamentales y las fuerzas que las afectan, predice este fenómeno cuántico. A pesar de que la confirmación de este fenómeno era esperada, la medición proporciona valiosos datos empíricos.

A lo largo del tiempo, se ha demostrado que los quarks top son difíciles de estudiar, ya que viven por un período extremadamente corto y se descomponen antes de poder hadronizar, manteniendo su información de espín al desintegrarse. Esto permitió a los investigadores utilizar la información de las partículas resultantes para inferir las propiedades de los quarks top originales.

Los resultados de esta investigación fueron corroborados por estudios realizados por el equipo del detector CMS del LHC, quienes confirmaron estas observaciones y concluyeron que los quarks top estaban entrelazados.

El valor del parámetro D, que indica el grado de correlación en los quarks top, fue medido por ATLAS en −0.537 y por CMS en −0.480, ambos cumpliendo con el límite de −1/3 establecido para el entrelazamiento.

Esta investigación podría cambiar la perspectiva de cómo se estudia el entrelazamiento cuántico en el ámbito de la física de partículas, brindando la oportunidad de usar colisionadores de hadrones para estos estudios. Futuros experimentos podrían utilizar también otras partículas, como el bosón de Higgs, para pruebas más rigurosas del fenómeno, conduciendo así a un mayor entendimiento del campo cuántico y potencialmente revelando nuevas facetas de las interacciones fundamentales del universo. La innovación científica y el empuje de los investigadores en determinar aquellos fenómenos que, aunque ya conocidos, no han sido estudiados en este tipo de entornos extremos, sigue siendo la clave en el avance hacia nuevos horizontes. En conclusión, el estudio del entrelazamiento cuántico en estos niveles superó las expectativas, abriendo puertas para futuras investigaciones que podrían desentrañar aún más misterios de nuestro universo.