Pesquisadores das colaborações ATLAS e CMS, no Grande Colisor de Hádrons (LHC), encontraram fortes evidências de entrelaçamento quântico entre dois bósons Z. As partículas foram produzidas pelo decaimento de um bóson de Higgs, em colisões que podem alcançar 13,6 trilhões de elétron-volts. O resultado amplia os limites conhecidos para o estudo da mecânica quântica, levando o fenômeno a um ambiente de energia extrema.
O entrelaçamento quântico ocorre quando duas partículas passam a compartilhar um estado quântico de tal forma que suas propriedades permanecem correlacionadas. Isso não significa que elas transmitam mensagens instantaneamente nem que exista teletransporte de matéria. O fenômeno descreve uma relação física entre os estados das partículas, que pode ser identificada por meio de medições estatísticas.
Como o entrelaçamento foi identificado
Os bósons Z são partículas instáveis. Depois de serem criados, eles desaparecem quase imediatamente ao se desintegrarem em outras partículas. Por esse motivo, os cientistas não observam diretamente os dois bósons Z durante o experimento. Em vez disso, reconstroem suas características a partir dos produtos de seus decaimentos, especialmente elétrons e múons detectados pelos instrumentos do LHC.
A análise concentrou-se na correlação entre os estados de spin dos bósons Z. O spin é uma propriedade quântica fundamental, frequentemente comparada de maneira simplificada a uma forma de “rotação” interna da partícula. Ao estudar como os produtos do decaimento se distribuem, os pesquisadores conseguem verificar se os dados são compatíveis com um estado entrelaçado ou com partículas que possuíam apenas propriedades independentes.
De acordo com o ATLAS, a hipótese de que os bósons Z estivessem em um estado não entrelaçado foi rejeitada com significância de 4,7 desvios-padrão. Em física de partículas, esse tipo de medida indica que a explicação baseada no entrelaçamento é muito mais compatível com os dados do que a hipótese de ausência desse efeito.
O papel do bóson de Higgs
O bóson de Higgs funciona, nesse caso, como uma fonte particularmente útil para criar o par de bósons Z. Quando o Higgs se desintegra nesse canal, os pesquisadores podem estudar as propriedades das partículas resultantes e procurar sinais de correlação quântica entre elas. O processo oferece uma espécie de laboratório natural para testar previsões da mecânica quântica em condições que não são facilmente reproduzidas em experimentos de menor energia.
O LHC, instalado no complexo do CERN, na fronteira entre a França e a Suíça, acelera feixes de partículas e os faz colidir dentro de grandes detectores. O ATLAS e o CMS são dois dos principais experimentos do acelerador. Cada um reúne sistemas capazes de registrar diferentes tipos de partículas e reconstruir os eventos ocorridos em uma colisão.
Em uma explicação divulgada pela CERN, os resultados das duas colaborações foram apresentados como fortes evidências de entrelaçamento entre os bósons Z. A divulgação ao público ocorreu em 17 de setembro de 2026, após a apresentação técnica inicial do ATLAS, em 5 de junho, e a publicação do estudo relacionado informada pela Universidade de Oxford em 11 de setembro.
Por que o resultado é importante
O entrelaçamento já foi demonstrado em diferentes sistemas, incluindo fótons, elétrons e íons aprisionados. A novidade está em observar sinais do fenômeno envolvendo partículas muito mais pesadas, instáveis e produzidas durante colisões de altíssima energia. Isso permite verificar se as previsões da teoria quântica continuam válidas em um cenário distante das condições controladas de muitos experimentos tradicionais.
O resultado não representa, neste momento, uma aplicação imediata em computadores quânticos ou em sistemas de comunicação. Sua importância é principalmente fundamental: ele fornece uma nova maneira de examinar a estrutura da realidade em escalas subatômicas e de confrontar modelos teóricos com dados obtidos em uma das maiores máquinas científicas já construídas.
Como os bósons Z não podem ser armazenados para uma observação prolongada, todo o estudo depende da reconstrução cuidadosa dos sinais deixados por seus decaimentos. A combinação entre o decaimento do Higgs, os detectores do LHC e a análise estatística permitiu investigar uma conexão quântica em partículas que deixam de existir quase no mesmo instante em que são criadas.