根据粒子物理学家的说法，大型强子对撞机（LHC）上可能正在涌现一些不寻常的新物理学，粒子表现出令人惊讶的行为。质子与铅核的碰撞可能正在形成一种依赖于量子纠缠的新类型物质。
紧凑渺子环（Compact Muon Solenoid），LHC上两个主要磁性粒子探测器之一，一直在忙于将铅离子和质子进行粉碎碰撞。当粒子以极高的能量碰撞时，它们会炸裂成其构成部分，然后物理学家在碎片中寻找这些构件。这正是LHC科学家在今年夏天发现希格斯玻色子的方式。（在本新案例中，科学家们正在寻找粒子行为，而非必然是新的基本粒子。）
碎片通常会朝四面八方飞散，速度接近光速——但有时，爆炸后的碎片会表现出不同的行为。它们相互远离，但却以一种有序、相互关联的方式飞行。这在质子-质子碰撞中以及像铅这样的重金属核碰撞中都曾被观察到。在重离子碰撞中，这种关联有一定的道理，因为物理学家认为这是某种叫做夸克-胶子等离子体（quark-gluon plasma）的结果。这种翻滚的粒子汤与宇宙大爆炸后最初几百万分之一秒时存在的原始汤是相同的。这种汤将粒子聚集在一起，并将它们推向同一个方向。同样，在质子-质子碰撞中，粒子被认为是被一种叫做色玻璃凝聚体（color-glass condensate）的东西卷入，后者也表现得像一种胶子波。
现在CMS的科学家们表示，这种定向关联也发生在质子-铅碰撞中。这令人惊讶。根据MIT的说法，这可能与量子力学有关。
MIT物理学教授Gunther Roland，他的团队领导了碰撞数据的分析，他告诉MIT News：“他们以某种方式以相同的方向飞行，尽管尚不清楚它们如何能够相互沟通方向。这让很多人感到惊讶，包括我们。”
九月，CMS成员将粒子加速器提升至其满容量的一半多一点，并开始将铅核与质子碰撞，寻找这些双粒子角关联。在200万次质子-铅碰撞的样本中，有几对以相互关联的方向飞散。这是如何发生的？
LHC和其他粒子对撞机的目的都是加速粒子，赋予它们更多能量，这相当于更多的质量。这使得它们可以变得“更重”，从而在它们炸裂时产生更多的碎片。但这也给粒子的行为带来了一些变化。即：正常的质子有三个夸克，但当质子加速变重时，额外的胶子会粘附在它们上面。这些胶子（就像所有粒子一样）同时以粒子和波的形式存在。它们的波函数是相互关联的——它们是纠缠的，正如MIT News所解释的。这种量子纠缠，“鬼魅般的超距作用”，解释了为什么相互远离的粒子可以具有共享的行为。
为什么关心这一切？这个结果完全出乎意料——CMS团队进行了一些质子-铅碰撞是为了获得更好的控制数据。所以这很有趣。但更根本的是，它表明了在最微小的层面存在着一种新近被理解的行为。完善我们对夸克和胶子在质子内行为的理解，将增进我们对所有物质构成部分以及宇宙大爆炸后初期物质行为的理解。这正是LHC所建造的目的。
