科学家们凝视着质子，发现夸克和咕咕声，他们的基本构建块 ，经验 量子纠缠。
纠缠的颗粒相互连接 ，因此即使它们被巨大的距离隔开，对一个粒子也会立即引起另一个变化 。 阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）著名地驳斥了这个想法 作为“远距离的怪异动作” ，但后来的实验证明了奇异的 ，局部破裂的效果是真实的 。
物理学家有 观察到夸克之间的纠缠 但是从未发现证据表明它们存在于质子内部量子连接状态。
现在，一组研究人员发现了质子内部Quarks和Gluons之间的纠缠 ，距离一台数十四千万米 。允许粒子在质子上共享信息 。研究人员于2024年12月2日在杂志上发表了他们的发现 关于物理进展的报告。
“几十年来 ，我们一直在传统的质子视图作为夸克和胶子的集合，我们一直致力于理解所谓的单粒子特性 ，包括质量和胶子在质子内分布方式 ， ”研究合着者 。 zhoudunming tu，纽约厄普顿的布鲁克黑文国家实验室的物理学家 ， 在一份声明中说 。“现在 ，有了证据表明夸克和灵难被纠缠在一起，这张图片已经改变。我们的动态系统更为复杂，动态系统 。 ”
量子纠缠的实验证明 首次出现在1970年代 ，但是这种现象的许多方面仍然相对尚未探索；包括夸克之间的纠缠互动 。这主要是因为亚原子颗粒不存在 ，而是将其融合到称为HADRON的各种粒子组合中。例如，重子（例如质子和中子）是三个夸克的组合 ，紧密结合在一起 强力- 携带魅力 。
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当单个夸克被从哈德子中撕下时 ，用于提取它们的能量使它们不稳定，将它们转化为颗粒的分支喷射 ，以称为强扎 。这使得筛选数万亿个粒子衰减产品的任务非常困难地重建其原始状态。
但这正是研究人员所做的。为了探测质子的内部运作 ，科学家们挖掘了收集的数据 大型强子对撞机 （LHC）和强子电子环（HERA）粒子对撞机实验 。
然后，他们采用了量子信息科学的原则 ，该原理说系统的熵（衡量了可以安排系统数量有多少能量状态 ， 通常被错误地称为“疾病”）随着纠缠＆mdash的增加而增加；导致粒子喷雾的分布显得更凌乱 。
通过将粒子喷雾剂与熵的计算进行比较，物理学家发现 ，碰撞质子内部的夸克和胶子以最大纠缠的状态存在 ，每个状态都共享可能的最多信息。
“熵通常与某些信息的不确定性相关 量子力学，“ Tu在电子邮件中告诉Live Science 。 ”我们使用预测的熵（假定的纠缠）来检查数据所说的内容，并发现了非常共识 。 ”
科学家说 ，他们的发现可以帮助收集更多有关基本颗粒的见解。例如夸克和胶子如何限制在质子中 。这项研究还提出了有关质子锁定原子核时纠缠如何变化的进一步问题 。
Tu说：“因为核是由质子和中子制成的 ，所以自然要问纠缠对核结构有何作用。”“我们计划使用电子离子撞机（EIC）来研究这一点 。这将在10年内进行 。在此之前，某些碰撞类型 ，即重离子碰撞中所谓的超外外碰撞 ，也可能起作用。 ”
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