Buzz
Một số người đã so sánh thành tựu này với việc người Trung Hoa cổ đại phát minh ra 'máy tính bảng'.
IBM Research vừa công bố một đột phá mới trong công nghệ nano, cho phép các nhà nghiên cứu đặt vị trí từng nguyên tử đơn lẻ, sau đó điều khiển các đặc tính lượng tử của chúng. Điều này có tiềm năng trở thành nền tảng để xây dựng một hệ thống máy tính lượng tử hiệu quả, và đồng thời, bạn có thể tưởng tượng về sức mạnh phi thường mà con người có thể đạt được khi ta CÓ THỂ ĐIỀU KHIỂN NGUYÊN TỬ.
Nhóm nghiên cứu đang phát triển phương thức điều khiển hạt này để xây dựng một hệ thống mô phỏng máy tính lượng tử. Máy tính cổ điển - như cái bạn đang sử dụng để lướt web, chơi game - chỉ sử dụng “0” và “1” để biểu diễn dữ liệu, trong khi máy tính lượng tử có thêm một trạng thái nữa gọi là “trạng thái đồng thời - superposition”, cho phép dữ liệu tồn tại ở cả hai trạng thái “1” và “0”, chỉ cho ra kết quả cuối cùng khi được đo lường.
IBM Research đã tạo ra phương pháp mô phỏng trạng thái đồng thời bằng cách làm cho hạt nguyên tử titan có từ tính, một đặc tính tương tự với trạng thái đồng thời. Nói chung, họ đã sử dụng một công cụ đặc biệt được gọi là Kính hiển vi Quét Đường hầm (STM) có một đầu nhỏ giống như đầu kim, được sử dụng để đẩy nguyên tử tiến lùi trong không gian nghiên cứu.
Theo những gì IBM “khoe” trên blog:
'Trong thử nghiệm, chúng tôi đã sử dụng đặc tính lượng tử của nguyên tử titan, được gọi là “xoay - spin”, để miêu tả một qubit. Việc xoay của nguyên tử sẽ tạo ra từ tính, và có tính chất tương tự như một cái kim la bàn nhỏ. Giống như nam châm được đặt trên tủ lạnh, nguyên tử titan cũng có cực Bắc và cực Nam. Hai cực này miêu tả hai trạng thái “0” và “1” của một qubit. Chúng tôi đặt nguyên tử titan vào một mặt phẳng đặc biệt - một lớp oxit titan siêu mỏng, để bảo vệ từ tính của titan và cho phép nó thể hiện tính chất lượng tử của mình'.
Hệ thống STM đã đạt giải Nobel của IBM.
Hóa ra nguyên tử titan đầy thú vị hơn chúng ta nghĩ. Các nhà nghiên cứu sử dụng từng đợt sóng ngắn để định vị, điều chỉnh vị trí các nguyên tử titan. Những đợt sóng này được phát từ đầu kim của STM, ép nguyên tử xoay theo hướng nhất định, giống như đang “dạy” nguyên tử titan biểu diễn múa trên một sân khấu làm từ magie ô-xít.
Với kỹ thuật này, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng được trạng thái rối lượng tử trong một hệ thống máy tính lượng tử mạnh với 2 qubit.
Ngoài việc đạt được đột phá lớn trong lĩnh vực lượng tử (bằng cách dạy nguyên tử múa ba-lê), nghiên cứu này cũng là một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực máy tính lượng tử. Mặc dù gần đây đã xuất hiện nhiều đột phá liên quan đến máy tính lượng tử, chúng ta vẫn đang ở giai đoạn “tiền bảng tính” (như cái bảng tính của người Trung Hoa cổ đại đó), khi các nhà vật lý vẫn đang nghiên cứu theo kiểu “mò mẫm”, không có một nền tảng vững chắc mà liên tục thử nghiệm với hạt và tia laser.
Một số ý kiến cho rằng đột phá của IBM cũng tương đương với việc phát minh bảng tính, mở ra một phương pháp mới để nghiên cứu và xây dựng máy tính lượng tử.
Biến các hạt nguyên tử thành những vũ công, như nghe tiếng hát vang vọng của bài hát Tiny Dancer của Elton John.
