Partículas geradas pelo bóson de Higgs surpreendem: novas evidências de emaranhamento quântico
Cientistas do CERN conseguiram demonstrar um fenômeno quântico em bósons Z de alta energia, abrindo uma nova perspectiva para o estudo das forças fundamentais do universo.
O universo opera segundo regras tão estranhas que até mesmo Albert Einstein se recusava a acreditar nelas. Uma delas é o emaranhamento quântico, um fenômeno no qual duas partículas permanecem ligadas para sempre, de modo que o que acontece com uma afeta instantaneamente a outra, independentemente da distância que as separa.
Evidências desse fenômeno têm se acumulado em experimentos envolvendo partículas de baixa energia (como fótons de luz visível ou infravermelha).
Agora, utilizando o Grande Colisor de Hádrons (The Large Hadron Collider - LHC) do CERN (Organização Europeia para a Investigação Nuclear), uma equipe internacional de cientistas encontrou evidências de que essa ligação também ocorre em níveis extremos de energia — especificamente em bósons Z produzidos pelo decaimento de um bóson de Higgs.
Do laboratório a colisões de alta energia
Segundo o CERN, o emaranhamento quântico de partículas de ultra-alta energia produzidas em colisões no LHC é completamente diferente daquele observado em baixas energias.
As colaborações ATLAS e CMS — dois grandes detectores de partículas situados no LHC — já haviam buscado sinais de emaranhamento quântico nas partículas efêmeras produzidas em colisões de alta energia, obtendo sucesso ao observar o emaranhamento quântico entre quarks top, as partículas fundamentais mais pesadas.
Em seus experimentos mais recentes, os cientistas utilizaram os detectores para analisar decaimentos do bóson de Higgs e encontraram as primeiras evidências de emaranhamento quântico entre dois bósons Z.
Por que isso é importante? O bóson Z medeia uma das forças invisíveis do universo (a força fraca, responsável, por exemplo, pela radioatividade). Investigar se ele pode entrar em estado de emaranhamento poderia nos ajudar a compreender melhor como essa força atua em condições de energia extrema — como aquelas que ocorreram nos primórdios do universo.
Como o emaranhamento quântico é detectado?
Normalmente, ao buscar sinais de partículas emaranhadas, os pesquisadores procuram uma correlação entre os valores de uma propriedade quântica conhecida como spin.
Enquanto os quarks top podem assumir dois estados de spin possíveis (+1 ou −1), os bósons Z podem assumir três (-1, 0 ou +1). Se dois bósons Z são produzidos pelo decaimento de um bóson de Higgs, a soma de seus estados de spin deve ser igual à do bóson de Higgs, que é zero.
Como os bósons Z são instáveis e decaem quase imediatamente, pesquisadores têm buscado indícios de sua presença por meio de seu decaimento em pares de elétrons ou múons (partículas elementares instáveis semelhantes aos elétrons, porém com maior massa).
Essas partículas podem ser detectadas pelos detectores ATLAS e CMS, permitindo assim reconstruir as propriedades de spin dos bósons Z por meio de análise estatística.
Ambas as colaborações ATLAS e CMS encontraram evidências convincentes de emaranhamento quântico entre os bósons Z produzidos pelo decaimento de um bóson de Higgs. Este resultado representa uma das confirmações de maior energia do emaranhamento quântico já alcançada.
Essa descoberta ressalta a importância do bóson de Higgs — não apenas como uma partícula elementar que explica a origem da massa no universo, mas também como uma ferramenta singular para o estudo da mecânica quântica. Ela abre caminho para uma nova era de descobertas sobre as forças fundamentais do cosmos e impulsiona, ainda, o desenvolvimento de novas tecnologias.
O emaranhamento, em particular, tornou-se um elemento central dos computadores quânticos; por exemplo, ele permite a manipulação simultânea de múltiplos qubits (bits quânticos) em vez de apenas um de cada vez, possibilitando assim a realização de vários cálculos de forma concomitante.
Referências da notícia
CERN. (2026). Strong evidence for quantum entanglement between Z bosons found by ATLAS and CMS.
Universidad de Oxford. (2026). Einstein’s “spooky action” just survived one of physics’ most extreme tests.
The ATLAS Collaboration - CERN. (2026). Measurements of Z-boson pair entanglement in decays of Higgs bosons at the ATLAS experiment.