Các sự kiện ở quy mô nhỏ nhất có thể dẫn đến những hệ quả vô cùng to lớn. Và không có lĩnh vực khoa học nào chứng minh điều đó tốt hơn vật lý lượng tử thông qua việc khám phá những hành vi kỳ lạ của vật chất, chủ yếu là của những hạt rất nhỏ trong thế giới vi mô. Đang xem: Lượng tử năng lượng là gì Trong năm 2019, các thí nghiệm lượng tử đã được thực hiện ở những địa hạt và tình huống mới, thậm chí là xa lạ. Dù còn một số tranh cãi, tính toán lượng tử đã tiến rất gần tới thực tế. Sau đây là 12 sự kiện lượng tử quan trọng và đáng ngạc nhiên nhất của năm 2019. 1. Google tuyên bốuy quyền lượng tử Thuyết Lượng Tử Năng Lượng Là Gì, Lượng Tử Năng Lượng Là Gì 13Nếu có một tin tức nào về vật lý lượng tử trong năm 2019 có thể làm nên lịch sử, thì có lẽ đó sẽ là một thông báo trọng đại từ Google: Công ty công nghệ này tuyên bố rằng họ đã đạt được cái gọi là uy quyền lượng tử (quantum supremacy). Đó là một cách thú vị để nói rằng Google đã chế tạo được một máy tính lượng tử có thể thực hiện một số tác vụ nhất định nhanh hơn bất kỳ máy tính hiện hành (tức máy tính cổ điển) nào. Danh mục máy tính cổ điển bao gồm bất kỳ máy tính nào vận hành dựa trên các bit thông thường 0 và 1, chẳng hạn như thiết bị mà bạn đang sử dụng để đọc bài viết này. Tuyên bố đã đạt được uy quyền lượng tử của Google, nếu là đúng, sẽ đánh dấu một bước ngoặt trong lịch sử tính toán. Máy tính lượng tử dựa vào các đặc tính vật lý kỳ lạ ở quy mô nhỏ, như rối lượng tử (quantum entanglement) và tính bất định (uncertainty) trong thế giới vi mô, để thực hiện các phép tính. Về lý thuyết, các đặc tính lượng tử đó mang lại cho các máy tính lượng tử những lợi thế nhất định so với máy tính cổ điển thông thường. Máy tính lượng tử có thể dễ dàng phá vỡ các hệ thống mã hóa cổ điển, truyền tin được mã hóa một cách hoàn hảo, thực hiện các bài toán mô phỏng nhanh hơn hẳn máy tính cổ điển và giải quyết được các vấn đề có độ phức tạp cao một cách dễ dàng. Vấn đề là chưa từng có ai tạo ra được một máy tính lượng tử thực thụ, đủ nhanh để tận dụng triệt để những lợi thế lý thuyết đó, ít nhất là cho đến thời điểm trước khi Google tuyên bố đã đạt được uy quyền lượng tử trong năm nay. Xem thêm: Very Good Là Gì - Đừng Cái Gì Cũng Khen Là Very 2. Kilôgam lượng tử Một bước ngoặt lượng tử khác của năm 2019 liên quan đến trọng lượng và đo lường. Từ hơn 130 năm nay, Kilôgam tiêu chuẩn, một vật thể xác định đơn vị của khối lượng cho tất cả các phép đo, là một hình trụ làm bằng bạch kim-iridi, nặng 2,2 pound và được đặt trong một căn phòng ở Pháp. Nhưng điều đó đã thay đổi trong năm 2019: đã có Kilôgam mới! 3. Sự thật có tính chủ quan Thuyết Lượng Tử Năng Lượng Là Gì, Lượng Tử Năng Lượng Là Gì 14Một nhóm các nhà vật lý đã thiết kế một thí nghiệm lượng tử cho thấy các sự kiện thực sự xảy ra như thế nào là tùy theo cách nhận biết sự kiện đó của riêng bạn. Các nhà vật lý đã thực hiện một kiểu tung đồng xu bằng cách sử dụng các photon trong một máy tính lượng tử tí hon và phát hiện ra rằng các kết quả là khác nhau ở các máy dò khác nhau, tùy thuộc vào cách quan sát. 4. Rối lượng tử đã cósự quyến rũ của nó Thuyết Lượng Tử Năng Lượng Là Gì, Lượng Tử Năng Lượng Là Gì 15Lần đầu tiên các nhà vật lý đã chụp được ảnh của rối lượng tử. 5. Hai nghìn nguyên tử tồn tại ở hai nơi cùng một lúc Theo một cách nào đó, ngược về mặt khái niệm với rối lượng tử, chồng chập lượng tử (quantum superposition) lại cho phép một vật thể có thể ở cả hai (hoặc nhiều hơn hai) vị trí cùng một lúc, một hệ quả của việc vật chất tồn tại đồng thời cả ở dạng hạt và cả ở dạng sóng. Thông thường, điều này đạt được với các hạt rất nhỏ như các điện tử. Xem thêm: Nghĩa Của Từ Opacity Là Gì ? Opacity Trong Photoshop Có Tác Dụng Gì? Một minh họa cho thấy hành vi lượng tử của các phân tử lớn, phức tạp: chúng đang lan ra như những gợn sóng trong không gian. Xem thêm: Chức Năng Và Nhiệm Vụ Của Mod Nghĩa Là Gì ? Từ Khóa Đầy Đủ Và Ý Nghĩa Của Chúng 6. Nhiệt truyền xuyên qua chân không Bình thường nhiệt chỉ có thể truyền qua chân không thông qua bức xạ ánh sáng. (Đó là những gì bạn cảm nhận được trong những ngày hè khi các tia nắng từ Mặt trời xuyên qua không gian và rọi vào mặt bạn.) Trong các trường hợp khác, theo các mô hình vật lý tiêu chuẩn, nhiệt truyền theo hai cách. Cách thứ nhất, các hạt có năng lượng có thể va đập vào các hạt khác và truyền năng lượng của chúng cho các hạt này. (Hãy quấn tay quanh một tách trà ấm để cảm nhận hiệu ứng này.) Cách thứ hai, một chất lỏng ấm có thể thay thế vị trí của một chất lỏng lạnh hơn. (Đó là những gì xảy ra khi bạn bật máy sưởi trong xe, làm không khí trong xe ấm dần lên.) Vì vậy, nếu không có bức xạ ánh sáng, nhiệt không thể truyền xuyên qua chân không. Thuyết Lượng Tử Năng Lượng Là Gì, Lượng Tử Năng Lượng Là Gì 17Một bức ảnh của thiết bị thực nghiệm cho phép nhiệt truyền qua không gian trống rỗng. 7. Thứ tự nhân quả có thể bị đảo ngược Thuyết Lượng Tử Năng Lượng Là Gì, Lượng Tử Năng Lượng Là Gì 18Phát hiện tiếp theo của năm 2019 là một phát hiện còn xa để có thể xem như một khám phá được kiểm chứng bằng thực nghiệm và thậm chí nó còn nằm ngoài địa hạt của vật lý lượng tử truyền thống. Nhưng các nhà nghiên cứu làm việc trong lĩnh vực hấp dẫn lượng tử (quantum gravity) một cấu trúc lý thuyết được thiết kế để thống nhất cơ học lượng tử và thuyết tương đối rộng của Einstein đã chỉ ra rằng, trong một số trường hợp, một sự kiện ở thời hiện tại có thể gây ra một hiệu ứng ở thời quá khứ. 8. Chui hầm lượng tử được bẻ khóa Thuyết Lượng Tử Năng Lượng Là Gì, Lượng Tử Năng Lượng Là Gì 19Các nhà vật lý đã làm được một thí nghiệm cho thấy tốc độ của một hạt có thể chui qua một rào cản, giải mã được một bí ẩn kéo dài hàng thập kỷ qua. Các nhà vật lý từ lâu đã biết về một hiệu ứng kỳ lạ được gọi là chui hầm lượng tử, trong đó các hạt dường như chui qua được các rào cản dường như không thể vượt qua. Trong năm 2019, một thí nghiệm lượng tử đã cho thấy điều này thực sự xảy ra như thế nào. 9. Kim loại hydro có thể đã xuất hiện trên Trái đất Thuyết Lượng Tử Năng Lượng Là Gì, Lượng Tử Năng Lượng Là Gì 20Các nhà khoa học nghi ngờ những đám mây bên ngoài của sao Mộc đang che giấu những hồ kim loại hydro chịu áp suất lớn. 10. Rùa lượng tử Thuyết Lượng Tử Năng Lượng Là Gì, Lượng Tử Năng Lượng Là Gì 2111. Một máy tính lượng tử tí hon đảo ngược thời gian Thuyết Lượng Tử Năng Lượng Là Gì, Lượng Tử Năng Lượng Là Gì 22Thời gian được cho là chỉ trôi theo một hướng: về phía trước, về tương lai. Đổ một ít sữa trong cốc xuống đất, sẽ không có cách nào để làm khô hoàn toàn bụi bẩn và trả lại sữa sạch vào cốc. Hàm sóng lượng tử đã lan ra không thu lại được như lúc ban đầu. Xem thêm: Elcb Là Gì Ký Hiệu Elcb Trên Máy Nước Nóng Là Gì 12. Một máy tính lượng tử khác nhìn thấy 16 tương lai Thuyết Lượng Tử Năng Lượng Là Gì, Lượng Tử Năng Lượng Là Gì 23Các hạt ánh sáng nhỏ bé, các photon, có thể di chuyển đồng thời trong một chồng chập của nhiều trạng thái khác nhau. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng tính năng lượng tử kỳ lạ này để thiết kế một máy tính nguyên mẫu có thể dự đoán 16 tương lai khác nhau cùng một lúc. Nguyễn Bá Ân dịchNguồn: https://www.livescience.com/most-important-surprising-quantum-physics-of-2019.html |
