В тяжелых кварках нашли квантовую магию

Физики Крис Уайт из Лондонского университета королевы Марии и его брат Мартин Уайт из Университета Аделаиды нашли неожиданное пересечение между исследованиями на Большом адронном коллайдере и развитием квантовых компьютеров. Оно связано с понятием так называемой магии — ключевого свойства для создания квантовых вычислительных систем. Работа опубликована в журнале Physical Review D (PRD).

"Магия" в квантовой механике определяет, насколько сложно описать поведение системы с помощью классических вычислений. Чем больше "магии", тем сильнее необходимость использовать квантовые компьютеры. Ученые впервые показали, что Большой адронный коллайдер регулярно генерирует это свойство, наблюдая за тяжелыми топ-кварками, которые образуются в результате столкновений протонов.

Исследование также выявило, что количество "магии" у топ-кварков зависит от их скорости и направления движения, что позволяет фиксировать это свойство с помощью детекторов ATLAS и CMS на БАК.

По словам его брата Мартина Уайта, результаты не только подтверждают существование квантового запутывания, но и демонстрируют более сложные формы квантового поведения на рекордно высоких энергиях. Это открывает новые перспективы для объединения квантовой теории информации и физики высоких энергий.