สล็อตเว็บตรง แตกง่าย ในที่สุดก็พบการสลายตัวของฮิกส์โบซอนที่เข้าใจยาก

เป็นครั้งแรกที่เห็นอนุภาคมูลฐานสร้างควาร์กด้านล่างสองตัว สล็อตเว็บตรง แตกง่าย โบซอนของฮิกส์ถูกพบว่าถึงจุดต่ำสุด – แต่นั่นเป็นสิ่งที่ดี

นักฟิสิกส์ตรวจพบอนุภาคมูลฐานที่สลายตัวเป็นควาร์กก้น 2 ตัว ซึ่งเป็นอนุภาคอายุสั้นที่แปลกใหม่ ซึ่งมักปรากฏขึ้นภายหลังการชนกันของอนุภาคพลังงานสูง กระบวนการที่เข้าใจยากนี้ถูกพบในที่สุดเมื่อหกปีหลังจากการค้นพบครั้งแรกของฮิกส์โบซอน โดยนักฟิสิกส์ที่ทำงานที่ Large Hadron Collider ที่ CERN ในเจนีวา นักวิจัยจากการทดลอง LHC สองครั้งคือ ATLAS และ CMS รายงานผลพร้อมกันในการสัมมนาที่ CERN เมื่อวันที่ 28 สิงหาคม

นักวิทยาศาสตร์ตรวจไม่พบฮิกส์โบซอนโดยตรง 

แต่กลับมองเห็นเศษซากที่เกิดขึ้นเมื่อฮิกส์สลายตัวเป็นอนุภาคที่มีมวลน้อยกว่า ฮิกส์โบซอนคาดว่าจะสลายตัวเป็นควาร์กล่างสองตัวมากกว่าครึ่งหนึ่งของเวลา แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถหยอกล้อกระบวนการนี้ได้จนถึงขณะนี้ เนื่องจากกลไกอื่นๆ สามารถสร้างควาร์กด้านล่างและเลียนแบบการสลายตัวของฮิกส์ได้ ( SN: 9/3/16, p. 13 ) ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เห็นว่าฮิกส์แตกออกเป็นอนุภาคประเภทอื่นๆ รวมถึงอนุภาคของแสงที่เรียกว่าโฟตอน ซึ่งเป็นกระบวนการที่มีปัญหาน้อยลงกับผู้แอบอ้างฮิกส์

ด้วยการเปิดตัวของ Higgs boson ในปี 2012 นักฟิสิกส์ได้เติมชิ้นส่วนสุดท้ายของแบบจำลองมาตรฐานที่ขาดหายไปซึ่งเป็นทฤษฎีองค์ประกอบพื้นฐานของสสาร ( SN: 7/28/12, p. 5 ) แต่นักฟิสิกส์ยังคงต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานภายในของฮิกส์

แบบจำลองมาตรฐานคาดการณ์ความถี่ที่ฮิกส์ควรสลายเป็นอนุภาคประเภทต่างๆ ควาร์กด้านล่างเป็นหนึ่งในหกประเภทของควาร์กในแบบจำลองมาตรฐาน ซึ่งแต่ละชนิดมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน เช่น มวลและประจุไฟฟ้า แม้ว่าควาร์กที่เบาที่สุดจะประกอบกันเป็นอนุภาคทั่วไป เช่น โปรตอนและนิวตรอน แต่ควาร์กด้านล่างกลับค่อนข้างหนักและหายาก

นักฟิสิกส์ต้องการวัดวิธีการต่างๆ ที่ Higgs boson สลายตัวเพื่อดูว่าอัตราตรงกับความคาดหวังหรือไม่ ถ้าไม่อย่างนั้นก็หมายความว่ามีบางอย่างผิดปกติกับทฤษฎี แต่ผลลัพธ์ใหม่ยังคงรักษารูปแบบมาตรฐานไว้

คอมพิวเตอร์ควอนตัมจำลองวัสดุที่แปลกประหลาดสองประเภท

เป็นครั้งแรกที่การคำนวณดังกล่าวได้รับการดำเนินการในเครื่องชั่งขนาดใหญ่เช่นนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อจำลองวัสดุควอนตัมสองประเภทขนาดใหญ่ การศึกษาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับควอนตัมบิตหรือคิวบิตประมาณ 2,000 บิต ซึ่งมากกว่าสิบคิวบิตที่มีอยู่ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมส่วนใหญ่

ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ในงานวิจัยล่าสุดสองชิ้นในScience and Natureทำให้เกิดวิสัยทัศน์ใหม่ของนักฟิสิกส์ Richard Feynman ผู้ซึ่งหวังว่าจะใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัม แทนที่จะใช้คอมพิวเตอร์แบบมาตรฐานหรือแบบคลาสสิก เพื่อจำลองระบบควอนตัมและการศึกษา พฤติกรรมของพวกเขา “ธรรมชาติไม่ใช่เรื่องคลาสสิก แย่จัง และถ้าคุณต้องการสร้างแบบจำลองของธรรมชาติ คุณควรทำให้มันเป็นกลไกควอนตัม” เขากล่าวในปี 1981 อย่างมีชื่อเสียง

ดำเนินการบนคอมพิวเตอร์ที่สร้างโดยD-Wave Systems Inc.ของ Burnaby ประเทศแคนาดา การจำลองนี้เป็นวิธีการในการศึกษาปรากฏการณ์ที่ยากต่อการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก นักฟิสิกส์ Seth Lloyd จาก MIT กล่าวว่า “สิ่งเหล่านี้เป็นวิทยาศาสตร์ที่ค่อนข้างสวยงามจริงๆ นักวิจัย “สามารถทำซ้ำปรากฏการณ์ที่คาดการณ์ได้ทุกประเภท”

อย่างไรก็ตาม เครื่องจักรของ D-Wave ได้ดึงดูดความสงสัย และนักฟิสิกส์บางคนไม่มั่นใจในความสำคัญของผลลัพธ์ใหม่

ในการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 22 สิงหาคมในNatureนักฟิสิกส์ D-Wave ได้อธิบายการจำลองฟิสิกส์ของวัสดุแม่เหล็กสองมิติโดยระบุการเปลี่ยนแปลงที่ข้อบกพร่องของวังวนที่เรียกว่า vortices จับคู่กันในวัสดุเมื่ออุณหภูมิลดลง การทำนายทางทฤษฎีของการเปลี่ยนเฟสนี้ชนะรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2559 และปรากฏการณ์นี้เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ของตัวนำยิ่งยวด วัสดุที่ส่งไฟฟ้าโดยไม่มีความต้านทานที่อุณหภูมิต่ำ ( SN: 10/29/16, p. 6 ) ผลลัพธ์ของการจำลองตรงกับผลลัพธ์ของการจำลองที่ดำเนินการบนคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก

การจำลองอีกรูปแบบหนึ่งซึ่งรายงานเมื่อวันที่ 13 กรกฎาคมในScienceได้จำลองพฤติกรรมของวัสดุสามมิติที่เปลี่ยนผ่านระหว่างเฟสแม่เหล็กต่างๆเมื่อนักวิจัยเปลี่ยนตัวแปร เช่น สนามแม่เหล็กประยุกต์ ระยะที่สังเกตได้รวมถึงสภาวะที่ไม่เป็นระเบียบที่เรียกว่าแก้วหมุน

ก่อนหน้านี้ทีมอื่นๆ ได้ทำการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม ( SN Online: 1/22/10 ) แต่การจำลองเหล่านั้นเกี่ยวข้องกับ qubits น้อยกว่า Mohammad Amin หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของ D-Wave ผู้เขียนร่วมของ Nature study กล่าวว่า “ขนาดนี้เป็นครั้งแรกที่การคำนวณประเภทนี้เสร็จสิ้น ยิ่ง qubits มากเท่าไร อนุภาคที่นักฟิสิกส์สามารถจำลองได้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถเลียนแบบฟิสิกส์ที่เกิดขึ้นเมื่ออะตอมจำนวนมากมารวมกันในวัสดุที่เป็นของแข็งได้ดียิ่งขึ้น  

ขายในเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ปี 2011 คอมพิวเตอร์ของ D-Wave ทำให้เกิดการโต้เถียง นักวิทยาศาสตร์ได้ถกเถียงกันว่าเครื่องควอนตัมแสดงพฤติกรรมควอนตัมจริง ๆ หรือไม่ เช่น ความเชื่อมโยงที่น่ากลัวระหว่างอนุภาคที่อยู่ห่างไกลที่เรียกว่า entanglement และคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกหรือไม่ ( SN: 7/26/14, p. 6 ) สล็อตเว็บตรง แตกง่าย