«Эта работа даёт нам уникальное окно в квантовый вакуум, которое может открыть новую эру в нашем понимании того, как формируется видимая материя и как возникают её фундаментальные свойства», — заявил Чжоудуньмин  Ту, физик из BNL и соавтор исследования.

Квантовый вакуум — это не пустота, а состояние с флуктуирующими энергетическими полями, в котором спонтанно возникают и исчезают виртуальные частицы и античастицы. При столкновении протонов на RHIC выделяется достаточно энергии, чтобы превратить некоторые из этих виртуальных пар кварк-антикварк в реальные частицы, которые и фиксируются детектором STAR.

Анализ спинов лямбда-гиперонов показал, что спины частиц, рождённых близко друг к другу, выровнены так же, как и спины виртуальных кварк-антикварковых пар в вакууме. Это указывает на то, что странные кварки в лямбда-гиперонах происходят из единой запутанной пары, возникшей в вакууме. Каждый лямбда-гиперон содержит странный кварк (или странный антикварк в случае анти-лямбды), что позволяет отследить его происхождение.

Учёные считают, что эффект выравнивания спинов может указывать на более глубокую квантовую запутанность между лямбда- и анти-лямбда-гиперонами. Однако, эта связь исчезает, когда частицы рождаются дальше друг от друга. Авторы работы предполагают, что на удалённые частицы сильнее влияют другие факторы, такие как взаимодействие с другими кварками.

Исследование открывает новые перспективы для изучения того, как кварки связываются в протоны, нейтроны и другие частицы. В дальнейшем этот метод может быть применён к столкновениям атомных ядер и к экспериментам на перспективном электрон-ионном коллайдере.