Dos partículas nacidas del bosón de Higgs sorprenden al CERN: nuevas pruebas de entrelazamiento cuántico

El universo tiene reglas tan extrañas que el propio Albert Einstein se negaba a creerlas. Una de ellas es el entrelazamiento cuántico, un fenómeno por el cual dos partículas quedan unidas de por vida, de modo que lo que le ocurre a una afecta de forma instantánea a la otra, sin importar lo separadas que estén.

Las pruebas de que este fenómeno ocurre han aumentado en experimentos con partículas de baja energía (como fotones de luz visible o infrarroja).

Ahora, utilizando el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, un equipo internacional de científicos encontró pruebas de que ese vínculo también ocurre a escalas de energía extrema, en los bosones Z, producidos a partir de la desintegración de un bosón de Higgs.

Del laboratorio a las colisiones de alta energía

Según informó el CERN, el entrelazamiento cuántico de las partículas de energía extremadamente alta producidas en las colisiones del LHC es completamente diferente al de baja energía.

Las colaboraciones ATLAS y CMS —dos grandes detectores de partículas ubicados en el LHC— ya habían buscado indicios de entrelazamiento cuántico en partículas efímeras producidas en colisiones de alta energía, consiguiendo observar el entrelazamiento cuántico de los quarks top, las partículas fundamentales más pesadas.

En sus pruebas más recientes, los científicos utilizaron los detectores para analizar las desintegraciones del bosón de Higgs y hallaron la primera evidencia de entrelazamiento cuántico entre dos bosones Z.

¿Por qué importa? El bosón Z porta una de las fuerzas invisibles del universo (la fuerza débil, responsable de la radiactividad, por ejemplo). Investigar si puede entrelazarse podría contribuir a entender mejor cómo funciona esta fuerza cuando se producen situaciones de energía extrema, como las que ocurrieron en los primeros instantes del universo.

Cómo se detecta el entrelazamiento cuántico

Normalmente, al buscar indicios de partículas entrelazadas, los investigadores buscan una correlación entre los valores de una propiedad cuántica conocida como espín (spin).

Mientras que los quarks top pueden ocupar dos estados de espín posibles (+1 o −1), los bosones Z pueden ocupar tres (-1, 0 o +1). Si dos bosones Z se producen a partir de la desintegración de un bosón de Higgs, la suma de sus estados de espín debe ser igual a la del bosón de Higgs, que es cero.

Esto significa que, si un bosón Z producido por la desintegración de un bosón de Higgs tiene un estado de espín de +1, el otro bosón Z proveniente de esa misma desintegración debe tener un estado de espín de -1.

Como los bosones Z son inestables y se desintegran casi de inmediato, los investigadores buscaron indicios de su presencia a través de su desintegración en pares de electrones o muones (partículas elementales inestables similares a los electrones, pero con una masa mayor). Estos pueden ser detectados por los detectores ATLAS y CMS, por lo que se pueden reconstruir las propiedades de espín de los bosones Z mediante análisis estadísticos.

Tanto la colaboración ATLAS como la CMS encontraron pruebas contundentes de entrelazamiento cuántico entre bosones Z producidos por la desintegración de un bosón de Higgs. La hazaña es una de las confirmaciones de entrelazamiento cuántico de mayor energía jamás alcanzadas.

El hallazgo resalta la importancia del bosón de Higgs, no solo como una partícula elemental que explica cómo se origina la masa en el universo, sino como una herramienta única para estudiar la mecánica cuántica. Esto abre la puerta a una nueva era de descubrimientos sobre las fuerzas fundamentales del cosmos y también impulsa la generación de nuevas tecnologías.

El entrelazamiento, en particular, se ha convertido en un elemento central de las computadoras cuánticas, donde, por ejemplo, permite manipular múltiples qubits (bits cuánticos) simultáneamente en lugar de uno a la vez, lo que posibilita realizar múltiples cálculos al mismo tiempo.

Referencias de la noticia

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.