Hiệu ứng lượng tử ở kim cương
Các nhà nghiên cứu Viện Physikalisches thuộc trường đại học Stuttgart đã tạo ra được entangled quantum states (tạm dịch: trạng thái rối lượng tử) ở kim cương, nghĩa là cuối cùng cũng có viên kim cương mà con người quan tâm – viên kim cương mà một ngày nào đó có thể ở bên trong một máy tính lượng tử làm việc ở nhiệt độ phòng, một kỳ công cho đến giờ được xem là không thể đối với các vật liệu khác.
Trong khi các nhà vật lý từ lâu miêu tả thế giới nguyên tử bằng cơ học lượng tử thì một trong những tính chất lạ lùng nhất của nó, và tính chất mà không thể miêu tả một cách dễ dàng, cho phép sự nối kết của hai vật thể mà không có bất cứ sự tương tác nào đáng chú ý trong một khoảng cách.
Einstein gọi đây là “tương tác lạ lùng”
Một trong những thí nghiệm ấn tượng nhất dựa trên tính chất rối bất thường này là quantum teleportation (dịch chuyển lượng tử), trong đó các tính chất của một vật thể lượng tử được chuyển sang một vật thể khác ở một vị trí cách xa.
Nhưng hiệu ứng này thì rất nhạy cảm với bất cứ sự nhiễu nào nên các nhà vật lý phải làm việc dưới những điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ gần với không độ tuyệt đối để làm “dính nối” các vật thể lượng tử.
Hiệu ứng lượng tử ở kim cương
Các nhà nghiên cứu Viện Physikalisches thuộc trường đại học Stuttgart đã tạo ra được entangled quantum states (tạm dịch: trạng thái rối lượng tử) ở kim cương, nghĩa là cuối cùng cũng có viên kim cương mà con người quan tâm – viên kim cương mà một ngày nào đó có thể ở bên trong một máy tính lượng tử làm việc ở nhiệt độ phòng, một kỳ công cho đến giờ được xem là không thể đối với các vật liệu khác.
Trong khi các nhà vật lý từ lâu miêu tả thế giới nguyên tử bằng cơ học lượng tử thì một trong những tính chất lạ lùng nhất của nó, và tính chất mà không thể miêu tả một cách dễ dàng, cho phép sự nối kết của hai vật thể mà không có bất cứ sự tương tác nào đáng chú ý trong một khoảng cách.
Einstein gọi đây là “tương tác lạ lùng”
Một trong những thí nghiệm ấn tượng nhất dựa trên tính chất rối bất thường này là quantum teleportation (dịch chuyển lượng tử), trong đó các tính chất của một vật thể lượng tử được chuyển sang một vật thể khác ở một vị trí cách xa.
Nhưng hiệu ứng này thì rất nhạy cảm với bất cứ sự nhiễu nào nên các nhà vật lý phải làm việc dưới những điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ gần với không độ tuyệt đối để làm “dính nối” các vật thể lượng tử.
Kiểm soát laser giúp dự trữ ánh sáng
Một phương pháp để lưu trữ và “lặp lại” xung ánh sáng đã được phát hiện bởi một nhóm nghiên cứu đến từ trường Đại học quốc gia Australia (ANU), cho phép ánh sáng tia laser hoạt động như một bộ nhớ quang học mềm dẻo và có khả năng hỗ trợ cho việc mở rộng phạm vi của các hệ thống thông tin lượng tử. Kết quả nghiên cứu này là một ứng dụng lý tưởng cho việc tạo ra các hạt tinh thể nano với độ đồng đều cao.
Những công nghệ như mật mã lượng tử đang được phát triển để gửi những thông tin bảo mật đã được mã hóa vào một chùm ánh sáng dựa trên các tính chất của vật lý lượng tử. Tuy nhiên, hiện nay các hệ thống này không thể kéo dài vượt quá khoảng cách 50 – 100 Km, bởi vì ngoài phạm vi đó, nhiều thông tin sẽ bị mất.
Nhưng nhóm nghiên cứu đến từ Trung tâm Quang học lượng tử – Nguyên tử ARC thuộc trường Đại học ANU đã chứng minh làm thế nào để những hạt photon có thể được sử dụng nhằm tạo ra một thiết bị bộ nhớ lượng tử, nghĩa là các xung ánh sáng có thể được giữ lại, lưu trữ và sau đó giải phóng theo nhu cầu. Như vậy, thiết bị sẽ là một phần quan trọng, có thể mở rộng phạm vi giao tiếp lượng tử an toàn.
Máy tính lượng tử giá rẻ không còn là tương lai xa
Trong tương lai không xa, máy tính lượng tử có thể trở thành một mặt hàng phổ biến với giá cả phải chăng.
Nhận định trên được các nhà vật lý lượng tử đưa ra sau một nghiên cứu mang tính đột phá về khả năng hoạt động hai trạng thái trên vật liệu silicon.
Lần đầu tiên một electron có thể tồn tại cùng một lúc ở cả hai nơi bên trong vật liệu điện tử phổ biến nhất hiện nay – silicon.
Công trình nghiên cứu trên là kết quả hợp tác của một nhóm các nhà khoa học Anh-Hà Lan thuộc Đại học Surrey, UCL (University College) London, Đại học Heriot-Watt ở Edinburgh, và Viện Vật lý Plasma FOM gần Utrecht và được đăng trên tạp chí “Nature.”
Các kết quả nghiên cứu đã đánh dấu một bước tiến đáng kể trong việc sản xuất một “máy tính lượng tử” với giá cả phải chăng.
Vật liệu mới chế tạo pin mặt trời rẻ và hiệu quả
Trong hai nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học đã công bố những phương thức mới để chế tạo các pin quang điện rẻ hơn và hiệu quả hơn.