Mae’r ymchwilwyr yn CERN wedi llwyddo i sylwi ar y cwantwm yn mynd yn sownd rhwng y “cwarciau uchaf” ac ar yr egni uchaf. Adroddwyd am hyn gyntaf ym mis Medi 2023 ac ers hynny cadarnhawyd gan arsylwad cyntaf ac ail. Defnyddiwyd y parau o “cwarciau uchaf” a gynhyrchwyd yn y Peiriant Gwrthdaro Hadronau Mawr (LHC) fel system newydd i astudio maglu.
Y “cwarciau uchaf” yw'r gronynnau sylfaenol trymaf. Maent yn dadfeilio'n gyflym gan drosglwyddo ei sbin i'w gronynnau pydredd. Mae cyfeiriadedd sbin uchaf y cwarc yn cael ei gasglu o arsylwi cynhyrchion pydredd.
Arsylwodd y tîm ymchwil bargiad cwantwm rhwng “cwarc uchaf” a'i gymar gwrthfater ar egni o 13 teraelectronfolt (1 TeV = 1012 eV). Dyma'r arsylwad cyntaf o glymiad mewn pâr o quark (cwarc uchaf a quark antitop) a'r arsylwad ynni uchaf o gaethiwed hyd yn hyn.
Mae cysylltiad cwantwm ar egni uchel wedi parhau heb ei archwilio i raddau helaeth. Mae'r datblygiad hwn yn paratoi'r ffordd ar gyfer astudiaethau newydd.
Mewn gronynnau cwantwm wedi'u maglu, mae cyflwr un gronyn yn dibynnu ar eraill waeth beth fo'r pellter a'r cyfrwng sy'n eu gwahanu. Ni ellir disgrifio cyflwr cwantwm un gronyn yn annibynnol ar gyflwr y lleill yn y grŵp o ronynnau wedi'u maglu. Mae unrhyw newid mewn un, yn dylanwadu ar eraill. Er enghraifft, mae pâr electron a phositron sy'n tarddu o bydredd pi meson wedi'u maglu. Rhaid i'w troelliadau adio i sbin y pi meson felly trwy wybod sbin un gronyn, fe wyddom am sbin y gronyn arall.
Yn 2022, dyfarnwyd Gwobr Nobel mewn Ffiseg i Alain Aspect, John F. Clauser ac Anton Zeilinger am arbrofion gyda ffotonau wedi'u maglu.
Gwelwyd bod cwantwm mewn amrywiaeth eang o systemau. Mae wedi dod o hyd i gymwysiadau mewn cryptograffeg, mesureg, gwybodaeth cwantwm a chyfrifiant cwantwm.
***
Cyfeiriadau:
- CERN. Datganiad i'r wasg - Mae arbrofion LHC yn CERN yn arsylwi maglu cwantwm ar yr egni uchaf eto. Cyhoeddwyd 18 Medi 2024. Ar gael yn https://home.cern/news/press-release/physics/lhc-experiments-cern-observe-quantum-entanglement-highest-energy-yet
- Cydweithrediad ATLAS. Arsylwi'r maglu cwantwm â'r cwarciau uchaf yn y synhwyrydd ATLAS. Natur 633, 542–547 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07824-z
***
RHANAU SYLFAENOL - Golwg Cyflym |
Mae gronynnau sylfaenol yn cael eu dosbarthu i Fermions a Bosons yn seiliedig ar sbin. |
[AT]. Mae gan FERMIONS werthoedd sbin mewn hanner cyfanrif odrif (½, 3/2, 5/2, ….). Mae'r rhain yn gronynnau mater yn cynnwys pob cwarc a leptons. - dilynwch ystadegau Fermi-Dirac, – cael troelli hanner cyfanrif – ufuddhau i egwyddor gwahardd Pauli, h.y., ni all dwy fermion union yr un fath feddiannu’r un cyflwr cwantwm neu’r un lleoliad yn y gofod â’r un rhif cwantwm. Ni all y ddau droelli i'r un cyfeiriad, ond gallant droelli i'r cyfeiriad arall ![]() - Cwarciau = chwe chwarc (i fyny, i lawr, rhyfedd, swyn, gwaelod a chwarc uchaf). – Cyfuno i ffurfio hadronau fel protonau a niwtronau. - Ni ellir ei arsylwi y tu allan i hadronau. – Leptons = electronau + muons + tau + niwtrino + muon niwtrino + tau niwtrino. – 'Electronau', 'cwarciau i fyny' a 'cwarciau i lawr' yw'r tri chyfansoddyn mwyaf sylfaenol o bopeth yn y bydysawd. – Nid yw protonau a niwtronau yn sylfaenol ond maent yn cynnwys ‘cwarciau i fyny’ a ‘chwarciau i lawr’ felly maent yn gronynnau cyfansawdd. Mae protonau a niwtronau wedi’u gwneud o dri chwarc – mae proton yn cynnwys dau cwarc “i fyny” ac un cwarc “i lawr” tra bod niwtron yn cynnwys dau” i lawr” ac un “i fyny.” Mae “I fyny” ac “i lawr” yn ddau “Flas,” neu amrywiaeth, o cwarciau. - Baryons a yw eplesau cyfansawdd wedi'u gwneud o dri chwarc, ee, mae protonau a niwtronau yn faryonau - Hadronau yn cynnwys cwarciau yn unig, ee, baryonau yn hadronau. |
[B]. Mae gan BOSONS sbin mewn gwerthoedd cyfanrif (0, 1, 2, 3, ....) - Mae Bosons yn dilyn ystadegau Bose-Einstein; cael sbin cyfanrif. - wedi'i enwi ar ôl Satyendra Nath Bose (1894-1974), a ddatblygodd, ynghyd ag Einstein, y prif syniadau y tu ôl i thermodynameg ystadegol nwy boson. – peidiwch ag ufuddhau i egwyddor gwahardd Pauli, h.y., gall dwy fynwes union yr un fath feddiannu'r un cyflwr cwantwm neu'r un lleoliad yn y gofod gyda'r un rhif cwantwm. Gall y ddau droelli i'r un cyfeiriad, - Bosonau elfennol yw'r ffoton, y glwon, y boson Z, W boson a'r Higgs boson. Mae gan Higgs boson sbin=0 tra bod gan bosonau'r mesurydd (hy, ffoton, y glwon, y boson Z, ac W boson) sbin=1. – Gall gronynnau cyfansawdd fod yn bosons neu fermions yn dibynnu ar eu cyfansoddion. – Mae'r holl ronynnau cyfansawdd sy'n cynnwys eilrif o fermion yn boson (oherwydd bod gan bosonau sbin cyfanrif ac mae gan fermion sbin hanner cyfanrif odrif). – Mae pob meson yn boson (oherwydd pob mesons wedi'u gwneud o nifer cyfartal o cwarciau a hynafiaeth). Niwclysau sefydlog gydag eilrifau màs yw bosonau ee, dewteriwm, heliwm-4, Carbon -12 ac ati. – Nid yw'r bosonau cyfansawdd ychwaith yn ufuddhau i egwyddor gwahardd Pauli. - Mae sawl boson yn yr un cyflwr cwantwm yn uno i ffurfio “Cyddwysiad Bose-Einstein (BEC).” |
***