Bùi Minh Nhật
Intern Writer
Trong vật lý lượng tử, luôn có những điều đi ngược trực giác. Một trong số đó là nghịch lý GHZ một nghịch lý nổi tiếng cho thấy rằng thế giới lượng tử không thể được mô tả bằng các mô hình “thực tế cục bộ” như vật lý cổ điển. Và mới đây, các nhà khoa học đã đưa nghịch lý này lên một tầm cao mới: một thí nghiệm sử dụng các photon ánh sáng tồn tại trong… 37 chiều không gian.
Đặt theo tên ba nhà vật lý Greenberger, Horne và Zeilinger, nghịch lý GHZ ra đời năm 1989 là một minh chứng rõ ràng cho tính “phi cục bộ” của cơ học lượng tử. Nó cho thấy rằng nếu các hạt lượng tử chỉ bị ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh gần kề, thì sẽ nảy sinh những kết quả vô lý như... 1 = -1. Nói cách khác, thế giới lượng tử không thể được giải thích bằng các quy tắc thông thường của thế giới cổ điển.
Phi cục bộ nghĩa là gì? Đó là hiện tượng trong đó hai hạt “vướng víu” có thể ảnh hưởng đến nhau ngay lập tức, dù ở cách xa nhau hàng triệu kilomet – một điều mà chính Einstein cũng gọi là “hành động ma quái từ xa”.
Một nghiên cứu mới, được công bố trên tạp chí Science Advances, đã mở rộng nghịch lý GHZ sang một thí nghiệm thực tế với các photon ánh sáng có trạng thái lượng tử trong 37 chiều khác nhau. Nhóm nghiên cứu quốc tế, do tiến sĩ Zhenghao Liu thuộc Đại học Kỹ thuật Đan Mạch dẫn đầu, đã tạo ra các photon có thể tương tác trong một không gian phức tạp gấp nhiều lần thế giới 3D của chúng ta.
Để làm được điều đó, họ phải điều khiển các photon sao cho đồng nhất về màu sắc, bước sóng và pha một nhiệm vụ cực kỳ khó về mặt kỹ thuật. Nhưng kết quả mang lại cũng xứng đáng: thí nghiệm này được cho là đã tạo ra hiệu ứng phi cổ điển nhất từng thấy trong vật lý lượng tử.
Tiến sĩ Liu cho biết: “Thí nghiệm này cho thấy vật lý lượng tử còn phi cổ điển hơn nhiều so với những gì chúng ta từng nghĩ. Có thể sau 100 năm nữa, chúng ta vẫn chỉ đang nhìn thấy phần nổi của tảng băng chìm.”
Nhóm nghiên cứu tin rằng hệ thống đa chiều như thế có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: từ máy tính lượng tử, truyền thông bảo mật cho đến nghiên cứu nền tảng của thực tại.
www.popularmechanics.com
Nghịch lý GHZ là gì?
Đặt theo tên ba nhà vật lý Greenberger, Horne và Zeilinger, nghịch lý GHZ ra đời năm 1989 là một minh chứng rõ ràng cho tính “phi cục bộ” của cơ học lượng tử. Nó cho thấy rằng nếu các hạt lượng tử chỉ bị ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh gần kề, thì sẽ nảy sinh những kết quả vô lý như... 1 = -1. Nói cách khác, thế giới lượng tử không thể được giải thích bằng các quy tắc thông thường của thế giới cổ điển.
Phi cục bộ nghĩa là gì? Đó là hiện tượng trong đó hai hạt “vướng víu” có thể ảnh hưởng đến nhau ngay lập tức, dù ở cách xa nhau hàng triệu kilomet – một điều mà chính Einstein cũng gọi là “hành động ma quái từ xa”.
Photon trong 37 chiều và bước tiến mới của lượng tử
Một nghiên cứu mới, được công bố trên tạp chí Science Advances, đã mở rộng nghịch lý GHZ sang một thí nghiệm thực tế với các photon ánh sáng có trạng thái lượng tử trong 37 chiều khác nhau. Nhóm nghiên cứu quốc tế, do tiến sĩ Zhenghao Liu thuộc Đại học Kỹ thuật Đan Mạch dẫn đầu, đã tạo ra các photon có thể tương tác trong một không gian phức tạp gấp nhiều lần thế giới 3D của chúng ta.
Để làm được điều đó, họ phải điều khiển các photon sao cho đồng nhất về màu sắc, bước sóng và pha một nhiệm vụ cực kỳ khó về mặt kỹ thuật. Nhưng kết quả mang lại cũng xứng đáng: thí nghiệm này được cho là đã tạo ra hiệu ứng phi cổ điển nhất từng thấy trong vật lý lượng tử.
Tiến sĩ Liu cho biết: “Thí nghiệm này cho thấy vật lý lượng tử còn phi cổ điển hơn nhiều so với những gì chúng ta từng nghĩ. Có thể sau 100 năm nữa, chúng ta vẫn chỉ đang nhìn thấy phần nổi của tảng băng chìm.”
Nhóm nghiên cứu tin rằng hệ thống đa chiều như thế có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: từ máy tính lượng tử, truyền thông bảo mật cho đến nghiên cứu nền tảng của thực tại.
Scientists Produced a Particle of Light That Simultaneously Accessed 37 Different Dimensions
It’s got us beat by 34.
www.popularmechanics.com