Sự giao thoa lượng tử trên khoảng cách thiên văn

Các nhà nghiên cứu đã chứng kiến sự giao thoa và liên đới (vướng víu) lượng tử giữa các photon đến từ những nguồn ở xa nhau tận 150 triệu km – Mặt Trời và một chấm lượng tử trong phòng thí nghiệm của họ.

Hồi năm 1987, một thí nghiệm nổi bật đã chứng minh một hiệu ứng quang lượng tử lạ kì: Khi hai photon y hệt nhau đồng thời đi vào một bộ tách chùm tia, sự giao thoa lượng tử buộc cả hai hạt chụm lại với nhau và luôn ló ra từ cùng một cổng của bộ tách chùm tia. Các biến thể sau đó của thí nghiệm đã kiểm tra nhiều bố trí đa dạng cho thấy các photon đến những nguồn ở xa nhau có thể biểu hiện sự giao thoa lượng tử. Nay một đội nghiên cứu vừa khai thác ánh sáng Mặt Trời để chứng minh sự giao thoa lượng tử giữa các photon ở xa nhau tận 150 triệu km, đặt nền tảng cho các thí nghiệm quang lượng tử trên cấp độ thiên văn.

Cái gọi là các thí nghiệm Hong-Ou-Mandel này dựa trên các dụng cụ phát ra các photon độc thân, y hệt nhau, theo yêu cầu. Tuy nhiên, Mặt Trời lại phát ra các photon trên một phạm vi rộng tần số và phân cực và với thời gian đến không kiểm soát được. Để biến nó thành một nguồn photon độc thân, Chao-Yang Lu, tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Hoa ở Thượng Hải, cùng các đồng sự đã bố trí một kính thiên văn mặt trời với một dải sợi quang, bộ lọc, và cách tử được thiết kế để nhả ra các photon khớp với các photon được tạo ra bởi một chất lượng tử bán dẫn trong phòng lab của họ. Khi họ kết hợp hai chùm photon vào một bộ tách chùm tia, họ tìm thấy khi các photon tới đồng thời nhau thì trong 90% thời gian chúng ló ra ở cùng một cổng.

Quan sát này chứng tỏ sự giao thoa trên mức và vượt quá trông đợi từ vật lí cổ điển – cho thấy ánh sáng nhiệt từ một nguồn thiên nhiên có thể dùng được trong các thí nghiệm quang lượng tử. Đội nghiên cứu còn tạo ra các trạng thái liên đới [vướng víu] giữa các photon đến từ hai nguồn ở xa nhau ấy và chứng minh rằng các trạng thái như thế rõ ràng vi phạm bất đẳng thức Bell, một phép thử cho thấy rõ sự tương liên phi định xứ giữa các hạt. Các kết quả cho thấy ánh sáng Mặt Trời có thể dùng làm một nguồn sáng độc lập trong các sơ đồ mã hóa lượng tử nhất định.

Nghiên cứu này công bố trên tạp chí Physical Review Letters.

Nguồn: APS Physics

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
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 92)
05/07/2020
Hiệu ứng Doppler 1842 Christian Andreas Doppler (1803–1853), Christophorus Henricus Diedericus Buys Ballot (1817–1890) “Khi viên sĩ quan cảnh
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 91)
05/07/2020
Quang học sợi 1841 Jean-Daniel Colladon (1802–1893), Charles Kuen Kao (sinh 1933), George Alfred Hockham (sinh 1938)   Khoa học về sợi
Thời gian có thật sự trôi không?
28/06/2020
Các định luật vật lí hàm ý rằng sự trôi qua của thời gian là một ảo giác. Để né tránh kết luận này, chúng ta phải suy
Chuyện kể của một hạt muon
19/06/2020
Khám phá muon từng khiến các nhà vật lí bối rối. Ngày nay, các thí nghiệm quốc tế sử dụng hạt vốn từng khó hiểu này để
Vì sao lực hấp dẫn khác với những lực còn lại?
17/06/2020
Chúng tôi hỏi bốn nhà vật lí tại sao lực hấp dẫn lạc lõng trong số các lực của tự nhiên. Và chúng tôi nhận được bốn
Cấp độ trong vật lí học
13/06/2020
Không giống triết học, logic học, hay toán học thuần túy, vật lí là một khoa học vừa mang tính kinh nghiệm vừa mang tính định
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần cuối)
13/06/2020
TRIẾT HỌC VÀ KHOA HỌC THẦN KINH Cuộc tranh luận giữa Nguyên lý Copernican và Nguyên lý Nhân loại cũng tạo ra tiếng vang trong khoa
Các nghịch lí Zeno
09/06/2020
ACHILLES VÀ CON RÙA “Mọi chuyển động đều là ảo giác.” Xếp thứ nhất trong chín nghịch lí của chúng ta có từ hai thiên

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com