Chuyển dữ liệu thành công bằng công nghệ teleport trong phòng thí nghiệm

Bằng cách khai thác một hiện tượng lượng tử gọi là particle entanglement (rối hạt), nhóm nghiên cứu cho biết họ đã có thể chuyển dữ liệu trong khoảng cách 10m mà không cần bất kỳ kết nối nào.

Các nhà khoa học nghiên cứu công nghệ nano tại đại học TU Delft, Hà Lan mới đây đã tuyên bố thành công bước đầu trong việc chuyển dữ liệu trong phòng thí nghiệm bằng công nghệ teleport. Bằng cách khai thác một hiện tượng lượng tử gọi là particle entanglement (rối hạt), nhóm nghiên cứu cho biết họ đã có thể chuyển dữ liệu trong khoảng cách 10m mà không cần bất kỳ kết nối nào.

Giáo sư Ronald Hanson, người đứng đầu dự án nghiên cứu cho biết: “rối hạt là một hệ quả thú vị nhất của các định luật cơ học lượng tử. Khi hai hạt trở nên bị “rối”, chúng mất đi tính chất riêng của mình và trở nên giống nhau như một, ngay cả khi khoảng cách giữa hai hạt là rất lớn”.

Khi một electron quay quanh hạt nhân, chính electron đó cũng quay quanh trục của mình (giống như Trái Đất quay quanh trục của mình). Khi 2 electron bị rối, tức là chúng tương tác với nhau và sau đó bị tách ra, thì chúng sẽ quay theo chiều giống hệt nhau. Về cơ bản, một electron sẽ là hình ảnh phản chiếu của electron còn lại.

Nếu một trong số hai electron đó bị làm thay đổi chiều quay bằng một phương pháp nào đó, lập tức electron còn lại cũng sẽ đổi chiều quay tương tự. Khoảng cách giữa hai electron trong thử nghiệm của nhóm nghiên cứu là 3m, tuy nhiên về mặt lý thuyết khoảng cách này có thể tăng lên tới hàng trăm năm ánh sáng.

Trong thử nghiệm của mình, các nhà khoa học đã di chuyển thông tin trong một bit lượng tử (qubit – tương tự một bit tiêu chuẩn trong máy tính) sang một bit lượng tử khác, sử dụng một chip máy tính thiết kế đặc biệt. Mỗi con chip này sử dụng một viên kim cương tổng hợp để chứa các electron rối và một số nguyên tử nitơ.

Giáo sư Hanson giải thích thêm: “những con chip này sử dụng kim cương làm trung tâm vì đây là môi trường tốt nhất để giữ chân các electron tự do khi một nguyên tử nitơ chiếm vị trí của một trong các nguyên tử carbon. Chúng tôi có thể dễ dàng quan sát và nghiên cứu hoạt động của các electron và cả hạt nhân nguyên tử trong môi trường này. Đồng thời có thể điều khiển chiều quay của các electron và đọc dữ liệu”.

Các electron sau khi tách ra, sẽ trở thành các cặp electron rối và được chuyển đến một con chip khác. Sau đó, với mỗi dữ liệu được mã hóa vào một con chip, các cặp electron rối sẽ phản chiếu chính xác và chuyển dữ liệu đến con chip còn lại một cách hoàn nguyên vẹn mà không cần bất kỳ kết nối nào.

Với kết quả này, các nhà khoa học hy vọng sẽ tạo nên một mạng lưới lượng tử để liên lạc cũng như kết nối internet giữa các máy tính lượng tử. Điều này sẽ giúp truyền dữ liệu với tốc độ cực cao và đảm bảo an toàn, việc lấy trộm dữ liệu là hoàn toàn không thể xảy ra. Trong dự án tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ thử nghiệm với khoảng cách lớn hơn, có thể lên đến 1.300m với các chip lượng tử đặt trong tòa nhà khác nhau của trường đại học TU Delft.

Và trong tương lai, có thể chúng ta sẽ chế tạo được những cỗ máy có khả năng di chuyển cả vật chất. Biến công nghệ teleport trong các bộ phim khoa học viễn tưởng trở thành sự thật.

Từ khóa liên quan:

particle entanglement

rối hạt

hiện tượng lượng tử

công nghệ teleport

Chuyển dữ liệu

chuyển dữ liệu trong phòng thí nghiệm

hoạt động của electron

chiều quay của electron

cặp electron rối

Ronald Hanson