Φυσικοί της συνεργασίας BESIII αξιοποίησαν το φαινόμενο της κβαντικής διεμπλοκής για να αναβιώσουν μια πειραματική δοκιμή του Καθιερωμένου Προτύπου της φυσικής, η οποία παρέμενε ανεφάρμοστη για 35 χρόνια. Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature», επικεντρώθηκε στον πίνακα CKM, ο οποίος καθορίζει τις πιθανότητες μετατροπής ενός τύπου θεμελιώδους σωματιδίου σε άλλον.
Η μέτρηση της παραμέτρου VUS
Ο πίνακας CKM περιγράφει τις πιθανότητες αλλαγής γεύσης των κουάρκ, με τη θεμελιώδη πρόβλεψη ότι το άθροισμα των πιθανοτήτων αυτών πρέπει να ισούται ακριβώς με τη μονάδα. Η παράμετρος VUS περιγράφει τη μετατροπή ενός παράξενου κουάρκ σε πάνω κουάρκ. Οι ερευνητές μελέτησαν τη διάσπαση υπερονίων λάμδα, κατά την οποία συμβαίνει αυτή η μετατροπή, προσφέροντας μια ανεξάρτητη επιβεβαίωση απέναντι στις μετρήσεις που βασίζονταν έως τώρα αποκλειστικά στα καόνια.
Αξιοποίηση της κβαντικής διεμπλοκής
Για την επίτευξη υψηλής ακρίβειας, οι επιστήμονες παρήγαγαν πεπλεγμένα ζεύγη υπερονίων λάμδα και των αντισωματιδίων τους. Η μέτρηση των ιδιοτήτων του ενός σωματιδίου επέτρεψε την ανασύνθεση των αόρατων λεπτομερειών του δίδυμου εταίρου του, μέσα από την ανάλυση 10 δισεκατομμυρίων γεγονότων σύγκρουσης.
Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν τις προβλέψεις του Καθιερωμένου Προτύπου, ανοίγοντας τον δρόμο για την εφαρμογή της μεθόδου και σε άλλα θεμελιώδη σωματίδια. Αν και διατηρείται μια μικρή απόκλιση σε σχέση με τα δεδομένα των καονίων, η νέα τεχνική προσφέρει ένα επαναλήψιμο εργαλείο για τον εντοπισμό πιθανών ρωγμών στη σύγχρονη φυσική.