Albert Einstein jamás logró aceptar del todo el entrelazamiento cuántico, ese extraño vínculo subatómico al que solía calificar como «acción fantasmal a la distancia». Sin embargo, justo en el momento en que el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) comienza a apagar sus máquinas para una gran actualización, un equipo de científicos ha hallado pruebas sólidas de este fenómeno en bosones Z a energías jamás exploradas.
Recreación artística del entrelazamiento cuántico entre dos bosones Z. Crédito: Daniel Domínguez/CERN.
El hallazgo, logrado por las colaboraciones ATLAS y CMS, demostró que dos bosones Z —las partículas encargadas de transportar la fuerza nuclear débil que impulsa la radiación solar— pueden quedar conectados cuánticamente tras la desintegración del famoso bosón de Higgs.
El resultado representa una nueva evidencia del entrelazamiento cuántico, un fenómeno en el que dos partículas quedan tan ligadas que lo que le ocurre a una determina la suerte de la otra al instante. En términos sencillos, es como lanzar dos monedas en extremos opuestos del planeta y descubrir que, si una sale cara, la otra siempre mostrará cruz.
Como los bosones Z son inestables y se desvanecen en una fracción de segundo, los físicos analizaron el rastro de partículas más pequeñas en las que se transforman, como electrones y muones. Al medir una propiedad cuántica llamada «spin» o giro interno, confirmaron que ambas partículas se compensan de manera matemática perfecta para mantener el equilibrio energético del bosón de Higgs original.
Un apagón técnico para dar un salto al futuro
Este avance científico coincide con una maniobra técnica de gran escala dentro del acelerador de partículas. Los ingenieros del CERN han comenzado a desconectar los 28 imanes superconductores que enfocaban los haces de partículas en los detectores ATLAS y CMS. Dichas piezas, operativas desde 2007, actuaban como lentes magnéticas para comprimir las partículas y multiplicar la cantidad de impactos.
El director general del CERN, Mark Thomson, visitó el túnel del LHC para dar inicio al desmantelamiento de las secciones del acelerador que serán reemplazadas por los nuevos componentes del HiLumi LHC. Crédito: CERN.
«La sustitución de estos imanes por los nuevos tripletes de alta luminosidad es crucial para los próximos años de operación», explicó Jean-Philippe Tock, jefe del equipo de coordinación de las obras. La meta es instalar una nueva generación de imanes de titanio y estaño capaces de generar campos magnéticos de 11.3 teslas, un 40 % más potentes que los actuales.
Las primeras piezas de esta tecnología comenzarán a llegar al túnel subterráneo en 2029. Mientras el gran acelerador descansa para transformarse en una máquina mucho más potente, la inmensa montaña de datos ya recolectados continuará revelando los secretos más profundos del cosmos.
Hallan entrelazamiento cuántico en bosones Z mientras el LHC inicia su gran apagón