Hiệu ứng lượng tử kỳ lạ có thể biến vật chất trở nên vô hình

Một hiệu ứng lượng tử kỳ lạ được dự đoán cách đây hàng thập kỷ cuối cùng đã được chứng minh. Nếu bạn làm cho một đám mây khí đủ lạnh và đặc, bạn có thể làm cho nó trở nên vô hình. Kỹ thuật này có thể được sử dụng để ngăn chặn việc mất thông tin từ các máy tính lượng tử.

Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) của Mỹ đã sử dụng tia laser để ép và làm lạnh khí lithium đến mật độ và nhiệt độ đủ thấp để nó phân tán ít ánh sáng hơn. Nếu họ có thể làm mát đám mây khí đến - 273,15 độ C, họ nói rằng nó sẽ hoàn toàn vô hình.

Hiệu ứng lượng tử kỳ lạ có thể biến vật chất trở nên vô hình
Ánh sáng laser màu xanh được sử dụng trong thí nghiệm chặn Pauli khiến vật chất trở nên vô hình.

Hiệu ứng kỳ lạ này là ví dụ cụ thể đầu tiên về quá trình cơ học lượng tử được gọi là quá trình chặn Pauli.

Loading...

Tác giả cao cấp của nghiên cứu Wolfgang Ketterle, giáo sư vật lý tại MIT, cho biết: "Đây là quan sát rõ ràng đầu tiên cho thấy hiệu ứng này tồn tại, và nó cho thấy một hiện tượng mới trong vật lý".

Kỹ thuật mới này có thể được sử dụng để phát triển các vật liệu ngăn chặn ánh sáng nhằm ngăn chặn sự mất mát thông tin trong máy tính lượng tử.

Sự chặn Pauli xuất phát từ nguyên lý loại trừ Pauli, được nhà vật lý nổi tiếng người Áo Wolfgang Pauli đưa ra lần đầu tiên vào năm 1925. Pauli cho rằng tất cả những cái gọi là hạt fermion - như proton, neutron và electron - có cùng trạng thái lượng tử với nhau không thể tồn tại trong cùng một không gian.

Nguyên tắc loại trừ cũng áp dụng cho các nguyên tử trong chất khí. Thông thường, các nguyên tử trong một đám mây khí có rất nhiều không gian để bật ra xung quanh, nhưng vẫn có đủ mức năng lượng để chúng nhảy vào và không cản trở đáng kể chuyển động của chúng.

Các nhà nghiên cứu giải thích rằng tại thời điểm đó, chúng được xếp chồng lên nhau. Chúng bị lèn chặt đến nỗi các hạt không thể tương tác với ánh sáng. Ánh sáng được gửi đến bị Pauli chặn lại và sẽ truyền thẳng qua.

Nhưng việc đưa một đám mây nguyên tử đến trạng thái này rất khó. Nó không chỉ cần nhiệt độ cực thấp mà còn yêu cầu các nguyên tử bị ép cực chặt.

Hai nhóm độc lập khác cũng đã làm lạnh hai loại khí khác, đó là kali và stronti, để cho thấy hiệu ứng này. Trong thí nghiệm với stronti, các nhà nghiên cứu đã chặn các nguyên tử bị kích thích để giữ chúng ở trạng thái kích thích lâu hơn.

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã chứng minh được hiệu ứng chặn Pauli và có thể sử dụng nó để phát triển các vật liệu ngăn chặn ánh sáng. Điều này sẽ đặc biệt hữu ích để cải thiện hiệu quả của máy tính lượng tử, hiện đang bị cản trở bởi sự suy giảm liên kết lượng tử - sự mất mát thông tin lượng tử (do ánh sáng mang theo) đối với môi trường xung quanh máy tính.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Công ty khai thác vớ bẫm vì đào được viên kim cương lồng trong kim cương độc nhất vô nhị

Công ty khai thác vớ bẫm vì đào được viên kim cương lồng trong kim cương độc nhất vô nhị

Theo đó, đây là một viên kim cương siêu hiếm và được các nhà sưu tập ráo riết săn lùng!

Đăng ngày: 29/11/2021
Giải mã bức chạm khắc

Giải mã bức chạm khắc "bí ẩn" trên sa mạc tại Qatar

Những công trình nghệ thuật bằng đá lớn và quan trọng nhất của Qatar này đã thu hút không ít các nhà khoa học cố gắng giải mã chúng bằng nhiều giả thuyết khác nhau.

Đăng ngày: 29/11/2021
Thực hư lời nguyền của bạo chúa Timur

Thực hư lời nguyền của bạo chúa Timur

GD&TĐ - Trên thế giới vẫn tồn tại không ít địa điểm cổ xưa với nhiều bí ẩn khó giải đáp. Những nơi này thường thấm đẫm các truyền thuyết về thế lực thần bí khiến nhiều người không dám đến gần.

Đăng ngày: 29/11/2021
Top 6 bí ẩn lớn nhất về vị vua Tutankhamun vĩ đại của Ai Cập đã được giải mã

Top 6 bí ẩn lớn nhất về vị vua Tutankhamun vĩ đại của Ai Cập đã được giải mã

Sau gần một thế kỷ nghiên cứu và điều tra, các nhà khảo cổ học đã giải mã được 6 bí ẩn về Tutankhamun, vị vua nổi tiếng với lời nguyền “xác ướp Ai Cập" .

Đăng ngày: 28/11/2021

"Siêu thạch" chứa 80% nước nhưng có khả năng chịu lực khủng khiếp, cho xe cán qua cũng không vỡ

Theo nhóm nghiên cứu, cấu trúc đặc biệt giúp " siêu thạch" có thể chịu được lực tương đương với một con voi đứng trên đó mà không bị đè bẹp.

Đăng ngày: 28/11/2021
Khám phá top 10 quần đảo hồ lớn nhất thế giới

Khám phá top 10 quần đảo hồ lớn nhất thế giới

Đảo hồ (hay quần đảo hồ) là những đảo nằm trong hồ. Chúng là một dạng đảo được hình thành bởi nhiều quá trình như xói mòn, động đất, tác động của thiên thạch, trầm tích và các hoạt động núi lửa.

Đăng ngày: 27/11/2021
Ngôi

Ngôi "làng bò" kỳ lạ, không ai biết đi đứng, chỉ có thể bò bằng 4 chi

Người dân sống tại ngôi làng này không ai có thể đi đứng bình thường, họ chỉ có thể bò bằng 4 chi và ngay cả đứa trẻ con cũng vậy.

Đăng ngày: 27/11/2021
Tiêu điểm
Khoa Học News