Đã tìm ra cách khiến cho vật chất lạnh hơn cả khoảng không vũ trụ 10.000 lần

Làm thế nào để giảm nhiệt độ của một thứ đã đạt trạng thái siêu dẫn? Đương nhiên là bạn phải phá vỡ quy luật vật lí! Lần đầu tiên, các nhà vật lí đã có thể giảm nhiệt độ của một vật thể xuống dưới mức nhiệt độ thấp nhất được gọi là "giới hạn lượng tử".

Họ đã làm được điều này khi đưa nhiệt độ của một cái trống có kích thước hiển vi xuống tới 360 micro-kelvin (10.000 lần lạnh hơn khoảng không vũ trụ). Đây có thể nói là nhiệt độ lạnh nhất mà con người biết tới.

Đã tìm ra cách khiến cho vật chất lạnh hơn cả khoảng không vũ trụ 10.000 lần
Lần đầu tiên, các nhà vật lí đã có thể giảm nhiệt độ của một vật thể xuống dưới mức nhiệt độ thấp nhất được gọi là "giới hạn lượng tử".

Người đứng đầu dự án, John Teufel từ Viện nghiên cứu các tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia Mỹ tại Colorado cho biết: "Đây là nhiệt độ lạnh hơn bất cứ đâu trong tự nhiên và trong vũ trụ". Một nhà nghiên cứu khác có tên Jose Aumentado, đã phát biểu trong buổi công bố: "Kết quả đối với các chuyên gia hoàn toàn là một bất ngờ".

Loading...

Chiếc trống hiển vi này có cấu tạo từ một màng rung bằng nhôm. Sau khi hạ nhiệt độ xuống, năng lượng trong chiếc trống này còn thấp hơn 1/5 năng lượng trong một hạt lượng tử (năng lượng của 1 photon) - các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách phá vỡ quy luật vật lí.

Đã tìm ra cách khiến cho vật chất lạnh hơn cả khoảng không vũ trụ 10.000 lần
Chiếc trống hiển vi này có cấu tạo từ một màng rung bằng nhôm.

Nhóm nghiên cứu kết luận kĩ thuật này về lí thuyết có thể đưa nhiệt độ mọi vật thể xuống thấp nhất, khi mà mọi vật chất dừng chuyển động và không chứa năng lượng. Thường thì một tia laser có thể làm chậm chuyển động của nguyên tử khiến giảm độ rung động nhiệt học và nhiệt độ của vật chất. Tuy nhiên, với phương pháp mới sử dụng ánh sáng dạng "nén" này, các phân tử có thể trở nên "lạnh" hơn nhiều.

Ánh sáng dạng nén là phương pháp có tổ chức hơn và có thể giảm sự nhiễu lượng tử. Phương thức mã hóa lượng tử này từng được áp dụng trong nhiều ứng dụng tuy nhiên đây là lần đầu tiên nó được áp dụng để làm lạnh vật chất và đem lại kết quả đáng kinh ngạc như vậy. Ban đầu, nhiễu lượng tử được sử dụng để xác định giới hạn lượng tử khi làm lạnh vật chất, tuy nhiên giờ đây thì điều này không còn đúng nữa.

Đã tìm ra cách khiến cho vật chất lạnh hơn cả khoảng không vũ trụ 10.000 lần
Chiếc trống trong thí nghiệm có đường kính 20 micro-met và dày 100 nanomet, được hàn trên một mạch siêu dẫn.

Bước tiến mới này có thể dẫn đến sự xuất hiện của linh kiện điện tử siêu dẫn trong tương lai. Chiếc trống trong thí nghiệm có đường kính 20 micro-met và dày 100 nanomet, được hàn trên một mạch siêu dẫn. Nhiệt độ càng thấp thì mạch này sẽ càng nhanh và chính xác.

Theo Teufel, Nhiễu lượng tử tạo ra dao động nhiệt bất ngờ khi bạn đang cố làm lạnh vật đó. Càng lạnh, các cảm biến càng nhạy, thông tin lưu trữ được càng lâu. Nếu được đặt trong máy tính lượng tử, máy có thể hoạt động chính xác hơn.

Phát hiện này đang khuấy đảo lĩnh vực vật lí lượng tử. Với khoa học, những điều hôm nay là viễn tưởng hóa ra mới chỉ là mở đầu. Nghiên cứu đã được đăng trong tạp chí Nature.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Truy tìm nguồn gốc gà trống Gô loa, biểu tượng của nước Pháp

Truy tìm nguồn gốc gà trống Gô loa, biểu tượng của nước Pháp

Gà trống Gô-loa không chỉ được gắn với đội tuyển Pháp mà nó còn được coi là biểu tượng của nước Pháp hàng trăm năm nay.

Đăng ngày: 29/03/2018
Truy tìm lịch sử của những đôi dép huyền thoại ở Việt Nam

Truy tìm lịch sử của những đôi dép huyền thoại ở Việt Nam

Không phải là những phụ kiện thời trang hợp mốt, nhưng những đôi dép này có rất nhiều ý nghĩa với đại đa số người dân Việt Nam.

Đăng ngày: 29/03/2018
Vì sao có hiện tượng ngày và đêm?

Vì sao có hiện tượng ngày và đêm?

Hiện tượng ngày và đêm sinh ra do Trái Đất tự quay quanh trục...

Đăng ngày: 25/03/2018
19 điều thú vị về Trái Đất

19 điều thú vị về Trái Đất

Trái đất hơn 4,5 tỷ năm của chúng ta là một hành tinh đặc biệt trong vũ trụ. Trái đất tồn tại sự sống và nhiều điều thú vị mà con người chưa khám phá hết.

Đăng ngày: 26/02/2018
12 con Giáp từ đâu ra?

12 con Giáp từ đâu ra?

Ai nghĩ ra 12 con vật (Tý, Sửu, Dần, Mão…) của âm lịch? Con rồng có thật hay không? Giờ tính theo can chi có liên quan gì đến 12 con vật?

Đăng ngày: 25/02/2018
Những điều đặc biệt về bằng cấp của các tổng thống Mỹ

Những điều đặc biệt về bằng cấp của các tổng thống Mỹ

8 tổng thống Mỹ chưa từng học đại học, 4 người bỏ đại học giữa chừng, 25 tổng thống từng là luật sư. Đó là những điều thú vị về các tổng thống Mỹ.

Đăng ngày: 20/01/2017
Những thứ bạn chẳng bao giờ nghĩ nó tồn tại thì lại xuất hiện đầy ở Nhật

Những thứ bạn chẳng bao giờ nghĩ nó tồn tại thì lại xuất hiện đầy ở Nhật

Cùng với sự tỉ mỉ và chu đáo của mình, những con người tài ba ở xứ sở mặt trời mọc đã tạo ra những phát minh chẳng giống ai và thậm chí người ta còn chẳng bao giờ nghĩ đến sự tồn tại của nó.

Đăng ngày: 20/01/2017
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.