Đã bắt được sóng vô tuyến lượng tử

Các nhà khoa học tại Đại học công nghệ Delft, Hà Lan vừa thành công trong việc tạo ra một mạch lượng tử cho phép họ nghe được tín hiệu vô tuyến yếu nhất nhờ vào các cơ học lượng tử.

Trang tin Science Daily ngày 8/3 cho biết mạch lượng tử mới này sẽ mở ra cơ hội cho các ứng dụng trong tương lai ở các lĩnh vực như thiên văn vô tuyến và y học (MRI).

Nó cũng cho phép các nhà nghiên cứu thực hiện các thí nghiệm có thể làm sáng tỏ sự tương tác giữa cơ học lượng tử và trọng lực.

Tất cả chúng ta đều cảm thấy khó chịu khi tín hiệu vô tuyến bị suy yếu tại một số thời điểm, ví dụ như khi đang nghe radio một bài hát yêu thích thì sóng bị nhiễu, sóng WiFi bị chập chờn do mang máy tính xách tay đi quá xa bộ định tuyến không dây.

Giải pháp thông thường sẽ là chọn một đài phát thanh khác hoặc mang máy tính xách tay lại gần bộ định tuyến hơn. Tuy nhiên, điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể lắng nghe cẩn thận hơn?

Đã bắt được sóng vô tuyến lượng tử
Chip lượng tử (kích thước 1 x 1cm) được các nhà nghiên cứu của Đại học công nghệ Delft tạo ra để lắng nghe tín hiệu vô tuyến nhỏ nhất có thể được nhờ vào cơ học lượng tử - (Ảnh Đại học Delft cung cấp).

Sóng vô tuyến yếu không chỉ là thách thức và gây khó chịu cho việc nghe radio, mà còn ảnh hưởng đến máy quét hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) tại các bệnh viện cũng như các kính viễn vọng được các nhà khoa học sử dụng để khám phá vũ trụ.

Khối lượng tử

Một trong những dự đoán kỳ lạ của cơ học lượng tử là năng lượng đến từ những khối nhỏ bé được gọi là "lượng tử". Điều đó có nghĩa là gì?

"Lấy ví dụ tôi đang đẩy một đứa trẻ lên xích đu - nhà nghiên cứu chính Mario Gely nói - Trong lý thuyết vật lý cổ điển, nếu tôi muốn đứa trẻ đi nhanh hơn một chút thì tôi cần một cú đẩy nhỏ, với nhiều tốc độ và nhiều năng lượng hơn. Nhưng cơ học lượng tử lại nói khác: Tôi chỉ có thể tăng năng lượng cho đứa trẻ bằng một "bước lượng tử" tại một thời điểm. Việc chỉ đẩy một nửa bước là không thể".

Đối với một đứa trẻ trên xích đu, những "bước lượng tử" này rất nhỏ để có thể nhận biết. Điều tương tự này cũng đúng với sóng vô tuyến cho đến gần đây.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Delft đã phát triển một mạch thực sự có thể phát hiện những khối năng lượng này trong tín hiệu tần số vô tuyến, mở ra tiềm năng cảm nhận sóng vô tuyến ở mức lượng tử.

Từ radio lượng tử đến trọng lực lượng tử?

Ngoài các ứng dụng trong cảm biến lượng tử, nhóm nghiên cứu còn quan tâm đến việc đưa cơ học lượng tử lên một tầm cao mới: khối lượng.

Trong khi lý thuyết về điện từ lượng tử đã được phát triển cách đây gần 100 năm, các nhà vật lý  đến nay vẫn còn bối rối về cách đưa lực hấp dẫn vào cơ học lượng tử.

"Bằng việc sử dụng radio lượng tử, chúng tôi muốn thử lắng nghe và kiểm soát các rung chuyển lượng tử của các vật thể nặng và từ đó khám phá thực nghiệm điều gì xảy ra khi trộn lẫn cơ học lượng tử với trọng lực" - Gely cho biết.

"Những thí nghiệm như vậy rất khó nhưng nếu thành công, chúng tôi sẽ có thể kiểm tra xem liệu có thể tạo ra sự chồng chất lượng tử của chính không - thời gian hay không, một khái niệm mới sẽ kiểm tra sự hiểu biết của chúng ta về cả cơ học lượng tử lẫn thuyết tương đối rộng".

Loading...
TIN CŨ HƠN
Trang bản thảo bị mất về “Thuyết vạn vật” của Einstein đã được tìm thấy

Trang bản thảo bị mất về “Thuyết vạn vật” của Einstein đã được tìm thấy

Trang bản thảo viết tay chưa từng được biết đến của Einstein trình bày các phương trình về lí thuyết vật lí thống nhất vừa được phát hiện trong một tập lưu trữ bản thảo của ông ở Trường đại học Do Thái, Jerusalem.

Đăng ngày: 13/03/2019
Những sự thật ít biết nhưng đầy kinh ngạc về châu Âu thời Trung Cổ!

Những sự thật ít biết nhưng đầy kinh ngạc về châu Âu thời Trung Cổ!

Ở châu Âu vào thời Trung Cổ bạn có thể bị hành hình chỉ vì mang áo quần kẻ sọc; cầu thang xoắn trong các lâu đài luôn xây theo chiều kim đồng hồ; và những người phụ nữ thậm chí còn dùng máu thỏ để làm đẹp!

Đăng ngày: 13/03/2019
10 bí mật giao tiếp của các nhà lãnh đạo vĩ đại ai cũng cần biết

10 bí mật giao tiếp của các nhà lãnh đạo vĩ đại ai cũng cần biết

Giao tiếp không phải là nói về bạn, về quan điểm của bạn, về vị trí hay hoàn cảnh của bạn, mà giao tiếp là giúp đỡ người khác bằng cách đáp ứng nhu cầu của họ, thấu hiểu những mối quan tâm của họ, và tạo giá trị cho cuộc sống họ

Đăng ngày: 13/03/2019
Tiết lộ bằng chứng về cánh cửa bí mật dưới tượng Đại Nhân Sư

Tiết lộ bằng chứng về cánh cửa bí mật dưới tượng Đại Nhân Sư

Theo nhà sử học, có một thứ bị ẩn giấu bên dưới bức tượng Đại Nhân Sư, và một tấm bia cổ được đưa ra khỏi đó vào thế kỉ 19 có lẽ sẽ giúp phá giải bí ẩn này.

Đăng ngày: 12/03/2019
Boeing 737: Từ dòng máy bay bán chạy nhất lịch sử cho tới thảm hoạ của ngành hàng không

Boeing 737: Từ dòng máy bay bán chạy nhất lịch sử cho tới thảm hoạ của ngành hàng không

737 Max có khoảng hơn 5000 đơn đặt hàng sau khi ra mắt, nhưng nhiều người đặt câu hỏi liệu rằng tương lai của nó sẽ ra sao sau 2 vụ tai nạn nghiêm trọng cướp đi sinh mạng của 350 người chỉ trong 5 tháng?

Đăng ngày: 12/03/2019
Ngôi làng kỳ lạ tại Pakistan: Phụ nữ muốn leo núi đến kiệt quệ mới thấy hạnh phúc

Ngôi làng kỳ lạ tại Pakistan: Phụ nữ muốn leo núi đến kiệt quệ mới thấy hạnh phúc

So với các khu định cư khác trong vùng Hunza thì Shimshal nằm ở vị trí cao nhất. Nó là ngôi làng liền kề biên giới giữa Pakistan và Trung Quốc, có tổng diện tích rơi vào khoảng 3.800km2.

Đăng ngày: 11/03/2019
Chuyện gắn giáp vào máy bay trong thế chiến II và giả thuyết mang tên

Chuyện gắn giáp vào máy bay trong thế chiến II và giả thuyết mang tên "Thiên vị sống sót"

Nếu bạn trả lời sai, bạn đã mắc lỗi giống những nhà nghiên cứu và phân tích dữ liệu hàng đầu thời Chiến tranh Thế giới Thứ hai.

Đăng ngày: 11/03/2019
Tiêu điểm
Khoa Học News
Trang web của chúng tôi có thể được thực hiện và duy trì bằng cách hiển thị quảng cáo trực tuyến cho khách truy cập của chúng tôi.
Vui lòng xem xét hỗ trợ chúng tôi bằng cách vô hiệu trình chặn quảng cáo của bạn.