Non fanno quasi in tempo a esistere. Eppure, in quell’intervallo minuscolo, riescono comunque a comportarsi secondo una delle regole più strane della meccanica quantistica.

L’esperimento ATLAS al CERN ha trovato una forte evidenza di entanglement quantistico fra coppie di bosoni Z prodotte attraverso il decadimento del bosone di Higgs. Il risultato porta lo studio delle correlazioni quantistiche dentro un regime fatto di particelle pesanti, energie enormi e vite incredibilmente brevi.

Il “canale d’oro” dell’Higgs

ATLAS ha studiato il raro processo H → ZZ* → 4ℓ: un Higgs decade in due bosoni Z, uno dei quali fuori massa, e questi decadono a loro volta producendo quattro leptoni, elettroni o muoni. Questo canale rappresenta soltanto una piccola frazione dei decadimenti dell’Higgs, ma permette ricostruzioni particolarmente precise.

Che cosa significa davvero entanglement?

Due sistemi quantistici entangled non possono essere descritti completamente come oggetti indipendenti: alcune proprietà appartengono allo stato complessivo della coppia e producono correlazioni che la fisica classica non riesce a riprodurre.

Questo non significa che le particelle si telefonino istantaneamente, né permette di inviare informazioni più velocemente della luce. È una distinzione fondamentale, perché l’entanglement viene spesso raccontato in modo molto più fantascientifico di quanto dica realmente la fisica.

Come si misura qualcosa che è già scomparso?

I bosoni Z decadono quasi immediatamente. ATLAS ricostruisce quindi le informazioni osservando elettroni e muoni prodotti dal decadimento e studiandone le distribuzioni angolari. È un po’ come ricostruire una danza dalle impronte lasciate dopo che i ballerini sono già usciti dalla stanza.

Il numero importante: 4,7 sigma

Le distribuzioni degli osservabili sensibili all’entanglement risultano compatibili con il Modello Standard e incompatibili con l’ipotesi non entangled. In un test complementare basato su un rapporto di verosimiglianza, e sotto specifiche assunzioni del Modello Standard nei decadimenti, ATLAS ha respinto l’ipotesi non entangled con una significatività osservata di 4,7 deviazioni standard, contro 4,9 attese.

È per questo che la collaborazione parla di forte evidenza, non semplicemente di un effetto suggestivo.

Perché è interessante

L’entanglement era già stato studiato in altri sistemi ad alta energia, comprese coppie top-antitop. Il nuovo risultato amplia però il territorio sperimentale e mostra che l’Higgs può diventare anche un laboratorio per studiare informazione quantistica ad altissima energia.

E forse la parte più bella è questa: aumentando enormemente energia, massa e complessità dell’esperimento, la natura non sembra diventare meno quantistica. Continua semplicemente a essere strana alle sue condizioni.

Fonti

• ATLAS/CERN — ATLAS explores quantum entanglement using Higgs boson decays, 5 giugno 2026.
• ATLAS Collaboration — Measurements of Z-boson pair entanglement in decays of Higgs bosons.