最重基本粒子遵循量子力学，首观察到顶夸克与反粒子纠缠

继20年前首次证实2个光子之间的量子纠缠后，大型强子对撞机ATLAS、CMS实验现在首次观察到最重基本粒子“顶夸克”与它的反粒子也产生量子纠缠证据。

物理学界已找出基本粒子标准模型列出的所有粒子，其中最重粒子为质量173GeV的顶夸克（topquark），其次为质量125GeV的希格斯粒子，如此惊人质量表明它势必产生自巨大能量。

而量子力学中，一对相互纠缠的粒子只要其中一个被测量特性（如位置、动量、自旋），无论两者相距多远都会立即改变另一个粒子状态，虽然讯息传播速度不会超过光速，但测量第一个粒子后，第二个粒子绝对立即改变状态。

之前，物理学家已观察过稳定粒子（如光子、电子）的量子纠缠现象，但寿命仅5×10-25 秒的最重基本粒子“顶夸克”，是否也能在电光石火间与其他粒子纠缠?

答案是可以。

罗彻斯特大学物理学教授ReginaDemina团队首次发现不稳定的顶夸克与它的反物质伙伴──反顶夸克存在纠缠。具体来说，研究人员从大型强子对撞机CMS实验中观察到顶夸克和反顶夸克以极高速度同时产生，衰变之前相距很远，但却存在自旋纠缠。

确认了最重基本粒子也存在量子纠缠现象，为研究量子力学本质打开新视角。顶夸克虽然只能在大型强子对撞机中产生，不太可能用于建造量子电脑，但团队进行的研究能揭开粒子纠缠持续多长时间，以及最终是什么机制打破了纠缠。

理论学家还认为，宇宙大爆炸进入暴胀阶段后曾处于纠缠态，这项新研究结果能帮助科学家了解为何宇宙最终丧失了量子连结。