STAR实验观测到不同基本粒子之间的量子干涉

山大资讯
【STAR实验观测到不同基本粒子之间的量子干涉】近期，相对论重离子对撞机RHIC上的STAR国际合作实验在世界上首次在高能散射实验中观察到不同基本粒子之间的量子干涉，提供了高精度研究原子核中胶子分布的新方法。该测量实现了费米尺度的双缝干涉，并观测到一种全新的量子纠缠现象。实验结果于1月4日发表在《科学进展》上[Science Advances9, eabq3903 (2023)]，题为Tomography ofultrarelativistic nuclei withpolarized photon-gluon collisions。
研究团队通过RHIC对撞机加速两束金原子核到接近光速，使其周围产生伴随运动的“光子云”。这种线偏振光与原子核中胶子相互作用，通过相干光致过程产生ρº介子。实验上测量ρº介子衰变产物π﹢和π﹣粒子对撞击STAR探测器的速度和角度，可以回溯关键物理信息，绘制原子核内胶子的分布。这种技术类似于目前医学上广泛使用的正电子发射计算机断层显像（PET）技术。不同的是，该技术显像的是单个质子尺度即千万亿分之一米的图像，为研究原子核中的胶子分布和电荷分布提供了高精度的约束。