Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 78)

Các thí nghiệm viễn tải

Viễn tải lượng tử không hẳn là một điều tưởng tượng trên lí thuyết; các nhà khoa học đã thành công trong việc viễn tải thông tin hạt. Thí nghiệm thành công đầu tiên được tiến hành vào năm 1998: đúng 5 năm sau khi luận án lí thuyết đầu tiên về khả năng viễn tải được thảo ra, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc viễn tải trạng thái lượng tử của một photon trong một thí nghiệm trên bàn. Vào năm 2004, lần đầu tiên các nhà khoa học đã viễn tải được một nguyên tử.

Kể từ đó, phạm vi viễn tải cứ tăng lên dần. Kỉ lục hiện nay cho việc viễn tải trạng thái lượng tử của photon giữ ở mức 144 km (89 dặm), thu được bởi một đội do Anton Zeilinger tại Đại học Vienna đứng đầu. Thí nghiệm đó được thực hiện xuyên ‘không gian tự do’, nhưng vào năm 2015 các nhà khoa học Mĩ tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia đã có thể viễn tải trạng thái lượng tử của các photon xuyên 102 km (63 dặm) cáp quang. Trong tương lai, các kĩ thuật như vậy có thể hữu ích trong việc thiết lập các hệ thống truyền thông an toàn sử dụng sự liên đới lượng tử.

Thời gian lượng tử

Trong thế giới hằng ngày của vật lí cổ điển, dòng chảy thời gian trùng khớp với sự tăng entropy (sự mất trật tự cố hữu và tự nhiên trong các hệ nhiệt động lực học). Tuy nhiên, ở các cấp độ lượng tử, entropy không còn đúng như ở các cấp độ vĩ mô. Theo nguyên lí bất định Heisenberg, một nhúm hạt có thể chuyển từ một trạng thái trật tự, entropy thấp sang một trạng thái lộn xộn, entropy cao rồi chuyển trở lại gần như ngẫu nhiên. Vậy thì cái gì xác định thời gian ở cấp lượng tử?

Seth Lloyd tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) tin rằng dòng chảy thời gian được xác định bởi sự tăng độ mất thông tin. Sự mất kết hợp và suy sụp hàm sóng chắc chắn là những cách không thuận nghịch của sự tổn thất thông tin lượng tử, nhưng ngự tại tâm điểm của nó, theo Lloyd, là sự liên đới. Hãy hình dung một tách trà đang nguội dần. Trong bức tranh của Lloyd, các nguyên tử trà dần trở nên liên đới với môi trường xung quanh chúng, chuyển hệ tiến sang cân bằng hơn với Vũ trụ, song lại tổn thất thông tin lượng tử của trà trong một quá trình không thuận nghịch.

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email

Thêm ý kiến của bạn