Các nhà khoa học đã tìm ra cách “bắt được” thời gian

Các nhà vật lý đã vượt qua rào cản của lý thuyết khoa học đơn thuần bằng việc tạo ra tinh thể thời gian trong phòng thí nghiệm. Thí nghiệm mang tính sáng tạo, đi ngược lại các nguyên tắc vật lý thông thường và có thể tạo đột phá trong lĩnh vực nghiên cứu, phát triển hệ thống máy tính lượng tử.

Tinh thể thời gian (Time crystal) được miêu tả sơ bộ là một dạng vật chất tồn tại chuyển động trong trạng thái tĩnh của chính nó hay tồn tại chuyển động mà không cần tiêu tốn năng lượng. Ý tưởng về dạng vật chất này đã được Giáo sư Frank Wilczek đưa ra vào năm 2012, trong đó miêu tả lý thuyết về sự hình thành của dạng vật chất đặc biệt này dựa trên nghiên cứu của Đại học UCSB, California.


Đã quan sát được hình dạng tinh thể của thời gian.

Trong một nghiên cứu mới nhất được thực hiện bởi nhóm các nhà khoa học của Đại học Maryland, hệ thống thí nghiệm lượng tử đã được lắp đặt nhằm tạo ra tinh thể thời gian cho mục đích nghiên cứu. Một nhóm các ion được tạo hình bằng phương pháp nguyên tử lạnh. Để quan sát sự phá vỡ các chiều thời gian của tinh thể đặc biệt này, các nhà khoa học đã sử dụng hệ lượng tử biến đổi theo thời gian.

Nhóm đã dùng ion của nguyên tố Ytebi để tạo thành hai cấu trúc bất cân đối và đặt vào vị trí có thể tương tác lẫn nhau. Sau đó tia laser sẽ được dùng để thay đổi vị trí của từng ion qua đó tạo thành một chuỗi các dao động nối tiếp.

Kết quả thu được khi theo dõi sự phát triển của hệ lượng tử trên đã làm sửng sốt các nhà khoa học. Sự tương tác liên tục đã diễn ra hai lần với cùng khoản thời gian ban đầu. Bởi vì không hề có lực tác động trong khoản thời gian đó nên chỉ có thể giải thích cho hiện tượng xảy ra đó là trường thời gian đã bị phá hủy. Bằng cách đó cho phép tạo ra một chu kỳ thời gian lâu hơn. Nói cách khác, nhóm nghiên cứu đã tạo ra tinh thể thời gian.


Lỗ hổng trong hệ thời gian đối xứng. (Nguồn: J. Zhang, C. Monroe, et. Đại học Maryland).

Tinh thể thời gian tồn tại dưới dạng một lỗ hổng của các quy tắc vật lý thông thường bởi nó tồn tại sự chuyển động mà không tiêu thụ năng lượng. Sự hình thành một khoản nghỉ giữa các chiều thời gian đã được ghi nhận. Tuy nhiên sự vận động của các tinh thể thời gian không tiêu thụ cũng như tiêu tốn năng lượng do đó cũng sẽ không thể nào khai thác được nguồn năng lượng từ dạng vật chất này.


Những điều không tưởng này thật sự tồn tại.

Trong vài năm qua, rất nhiều giới hạn khoa học đã bị phá vỡ, nhiều vấn đề bất khả thi đã được thực hiện thành công. Sự tồn tại của tinh thể thời gian có thể giúp giải quyết nhiều vấn đề trong nghiên cứu bộ nhớ lượng tử và là bước tiến của ngành nghiên cứu khoa học máy tính lượng tử.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Thời đi học của các thiên tài thế giới

Thời đi học của các thiên tài thế giới

Chắc chắn bạn sẽ vô cùng ngạc nhiên khi biết Edison luôn bị đội sổ trong lớp và bị đánh giá là "điên khùng, không nên ngồi học lâu hơn", Albert Einstein sợ run người khi phải đến trường, nhà phát minh vĩ đại Edison tự học là chính,...

Đăng ngày: 02/04/2025
Những bí mật thú vị về cây thông Noel

Những bí mật thú vị về cây thông Noel

Khi nhiệt độ xuống thấp, các mô cây đông cứng, trong suốt như thủy tinh, rừng cây là nhà của loài nhện tarantula, cây cao nhất có thể lên đến 130m, có thể tạo ra hệ sinh thái riêng biệt

Đăng ngày: 31/03/2025
Nguồn gốc và ý nghĩa ngày Tết Hàn thực 3/3 âm lịch

Nguồn gốc và ý nghĩa ngày Tết Hàn thực 3/3 âm lịch

Vào ngày Tết Hàn thực 3/3 hàng năm, mỗi gia đình đều bận rộn chuẩn bị những đĩa bánh trôi, bánh chay. Tuy nhiên không phải ai cũng biết được nguồn gốc, ý nghĩa của ngày Tết này.

Đăng ngày: 31/03/2025
Cách phòng tránh và thoát thân khi bị chó dữ tấn công

Cách phòng tránh và thoát thân khi bị chó dữ tấn công

Khi bị chó dữ tấn công, đừng tỏ ra hoảng hốt hay bỏ chạy. Điều này càng kích thích chúng sẵn sàng tấn công bạn ngay lập tức.

Đăng ngày: 31/03/2025
Móng của một cây cầu được xây dựng như thế nào?

Móng của một cây cầu được xây dựng như thế nào?

Ở những vùng ngập nước, người ta làm thế nào để xây móng cầu - nền tảng của mọi công trình?

Đăng ngày: 30/03/2025
11 sự thật thú vị ít biết về tờ 100 Đô la Mỹ

11 sự thật thú vị ít biết về tờ 100 Đô la Mỹ

Có lẽ bạn biết tờ tiền 100 USD của Mỹ là loại tiền có mệnh giá lớn nhất ở Mỹ hiện nay. Bạn cũng có thể nhớ rằng tờ tiền này có hình ảnh khuôn mặt của Benjamin Franklin.

Đăng ngày: 29/03/2025
Sự khác nhau giữa những người dùng bán cầu não trái và phải

Sự khác nhau giữa những người dùng bán cầu não trái và phải

Bộ não của chúng ta được chia làm hai bán cầu, mỗi bên thực hiện các chức năng khác nhau. Và việc sử dụng nhiều bán cầu não phải hay trái nhiều hơn sẽ quyết định những kỹ năng và sở thích của chúng ta.

Đăng ngày: 28/03/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News