Buzz
Đột phá trong lĩnh vực lượng tử đã xảy ra đúng vào ngày cuối của năm 2019.
Chúng ta vẫn chưa hiểu hoàn toàn về cơ học lượng tử hoặc hiện tượng rối lượng tử (mà Albert Einstein đã gọi là “hành vi kỳ diệu từ xa”), nhưng chúng ta vẫn có thể áp dụng nó để đạt được các đột phá công nghệ. Vào ngày cuối cùng của năm ngoái, các nhà nghiên cứu đã đạt được một thành tựu mới: lần đầu tiên, họ đã thành công trong việc dịch chuyển lượng tử giữa hai con chip máy tính.
Thành công này có nghĩa là các nhà nghiên cứu đã có khả năng truyền thông tin giữa hai con chip mà không cần dùng dây dẫn điện, mà thay vào đó là sử dụng hiện tượng rối lượng tử - liên kết hai hạt để truyền dữ liệu qua không khí. Mặc dù thành công này chỉ mới xảy ra trong phòng thí nghiệm, nhưng tiềm năng của nó không thể phủ nhận.
“Trong điều kiện phòng thí nghiệm, chúng tôi đã có thể tạo ra một liên kết rối lượng tử chất lượng cao giữa hai con chip, hai hạt photon trong hai chip riêng biệt đã thể hiện cùng một trạng thái lượng tử,” nhà vật lý lượng tử Dan Llewellyn từ Đại học Bristol, Anh chia sẻ. “Mỗi con chip được lập trình để thực hiện một loạt các nhiệm vụ, tận dụng trạng thái rối lượng tử của hạt.”
Trên lý thuyết, hai hạt có thể rối lượng tử với nhau bất kể cách xa nhau như thế nào, có thể là hai con chip cách nhau vài mét hoặc ở hai đầu của Vũ trụ. Một khi chúng đã rối, chỉ cần xác định trạng thái của một hạt thì sẽ biết được trạng thái của hạt còn lại.
Để đạt được đột phá này, nhóm nghiên cứu đã tạo ra nhiều cặp photon rối lượng tử, mã hóa thông tin lượng tử vào chúng, đảm bảo rằng thông tin đó là chính xác và không ảnh hưởng đến trạng thái lượng tử của hạt.
“Thử nghiệm đầu tiên là khi chúng tôi thực hiện việc dịch chuyển tức thì thông tin giữa hai con chip, trong đó trạng thái lượng tử của các hạt được truyền giữa hai chip ngay khi chúng tôi thực hiện đo đạc lượng tử,” giáo sư Llewellyn nói.
Thử nghiệm tiếp theo của nhóm nghiên cứu cho thấy thông tin đạt đến độ chính xác tới 91%.
Ảnh chụp về 'trạng thái rối lượng tử'.
Ngày càng nhiều đột phá trong lĩnh vực tin học lượng tử, đặc biệt là việc khám phá các cách sử dụng rối lượng tử, tuy nhiên, vấn đề cơ bản vẫn tồn tại: việc điều khiển rối lượng tử theo ý muốn vẫn là một thách thức lớn. Các hệ thống truyền tín hiệu qua rối lượng tử vẫn phức tạp, không chỉ về kỹ thuật mà còn về chi phí.
Nhưng những đột phá như nghiên cứu hôm nay đang mở ra một tương lai đầy hứa hẹn cho lĩnh vực lượng tử: một thế giới trong đó mọi người đều có khả năng sử dụng sức mạnh tính toán lượng tử, duyệt web trên một mạng Internet hoàn toàn bảo mật, truyền tín hiệu mà không sợ bị can thiệp.
Nghiên cứu mới cũng đưa ngành vật lý lượng tử và công nghệ chip silicon, một linh kiện phổ biến trong mọi thiết bị điện tử, đến gần nhau hơn.
“Trong tương lai, chỉ cần một con chip silicon được tích hợp với thiết bị photon lượng tử, và vẫn sử dụng công nghệ điều khiển như trong máy tính truyền thống, sẽ mở ra một lối đi mới cho hệ thống liên lạc và xử lý thông tin lượng tử,” nhà vật lý lượng tử Jianwei Wang, đang làm việc tại Đại học Peking, tường thuật.
Nghiên cứu đã được xuất bản trên tạp chí Nature Physics.
Tham khảo từ ScienceAlert
