Очарованный мезон поймали за превращением в свою античастицу
Физики экспериментально обнаружили осцилляции типа «частица-античастица» между состояниями нейтрального очарованного мезона, а также измерили разность масс и ширин этих состояний. Для этого физики проанализировали большой объем данных по распаду D0 → K0Sπ+π−, зафиксированных с 2016 года по 2018 год в протон-протонных столкновениях на Большом адронном коллайдере. Результаты направлены в журнал Physical Review Letters, на данный момент доступен препринт.
Понятие "квантовая суперпозиция" как правило ассоциируется с экспериментами с неэкзотической материей вроде фотонов, атомов и искусственных атомоподобных систем. Обычно говорят о кубите – системе из двух состояний, из которых может быть собрана суперпозиция. В данном случае это состояние одного и того же объекта: частицы или атома.
Тем не менее физика знает несколько примеров, когда суперпозиция оказывается возможна между состояниями «частица-античастица», то, есть, по сути, между разными частицами. Другими словами, измеряя свойства такой частицы, мы можем с некоторой вероятностью встретить ее либо в обычном состоянии, либо в состоянии античастицы. Одной из таких частиц оказался нейтральный очарованный мезон (D0-мезон), состоящий из одного очарованного кварка и одного верхнего антикварка. Физики предполагали, что D