Tại sao chúng ta khó nhìn thấy ‘con mèo’ lượng tử?

Có những vũ trụ song song hay không? Và làm thế nào chúng ta biết được? Đây là một trong nhiều đam mê mà nhiều người không tiếc thời gian lao mình vào thế giới lượng tử. Các nhà nghiên cứu ở trường đại học Calgary và Waterloo ở Canada và Đại học Geneva ở Thụy Sĩ vừa công bố một bài báo trên tạp chí Physical Review Letters giải thích tại sao chúng ta thường không nhìn thấy các hiệu ứng vật lí của cơ học lượng tử.

“Vật lí lượng tử hoạt động rất tốt ở cấp bậc vi mô nhưng khi tiến tới cấp bậc vĩ mô, nó gần như không thể nào đếm số lượng photon cho tốt. Chúng tôi đã chứng minh rằng điều này khiến người ta khó nhìn thấy những hiệu ứng này trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta,” phát biểu của tiến sĩ Christoph Simon, giảng viên tại Khoa Vật lí và Thiên văn học trường Đại học Calgary và là một trong những tác giả đứng tên của bài trên.

 

Christoph Simon

Christoph Simon. (Ảnh: Đại học Calgary)

Người ta đã biết rõ rằng các hệ lượng tử rất mong manh. Khi một photon tương tác với môi trường của nó, thì chỉ cần một chút tác động nhỏ xíu thôi, sự chồng chất sẽ bị hỏng mất. Sự chồng chất là một nguyên lí cơ bản của vật lí lượng tử, nó phát biểu rằng các hệ có thể đồng thời tồn tại ở mọi trạng thái có thể có của chúng. Nhưng khi đo đạc, người ta chỉ nhận được kết quả của một trong những trạng thái đó.

Hiệu ứng này gọi là mất kết hợp, và nó đã được nghiên cứu sâu rộng trong những thập niên qua. Quan điểm mất kết hợp được nêu dưới dạng một thí nghiệm tưởng tượng do Erwin Schrödinger nghĩ ra – ông là một trong những người sáng lập của vật lí lượng tử, trong nghịch lí con mèo nổi tiếng của ông: một con mèo ở trong một cái hộp vừa chết vừa sống đồng thời.

Nhưng, theo các tác giả của nghiên cứu này, hóa ra sự mất kết hợp không phải là lí do duy nhất khiến các hiệu ứng lượng tử khó nhìn thấy. Việc nhìn vào các hiệu ứng lượng tử đòi hỏi những phép đo cực kì chính xác. Simon và đội của ông đã nghiên cứu một thí dụ mẫu cho một “con mèo” như thế bằng cách sử dụng một trạng thái lượng tử nhất định có liên quan đến một số lượng lớn photon.

“Chúng tôi chỉ ra rằng để nhìn thấy bản chất lượng của trạng thái này, người ta phải có thể đếm số lượng photon có trong nó một cách chính xác,” Simon nói. “Yêu cầu trở nên khó khăn hơn khi số lượng photon tăng lên. Việc phân biệt một photon với hai photon là nằm trong tầm với của công nghệ hiện nay, nhưng việc phân biệt một triệu photon với một triệu lẻ một photon thì không.”

Dịch bởi Trọng Nhân – thuvienvatly.com
Nguồn: Đại học Calgary (web)

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


Lần đầu tiên đo được áp suất nội của proton
21/05/2018
Sử dụng máy gia tốc electron tại Phòng thí nghiệm Jefferson ở Virginia, Mĩ, các nhà vật lí đã lập thành công bản đồ phân bố
Ai là người thực hiện thí nghiệm hai khe đầu tiên với electron độc thân?
18/05/2018
Trong vật lí học, thí nghiệm nào là đẹp nhất? Đây là câu hỏi mà Robert Crease đã nêu ra với độc giả tạp chí Physics World
Những bài học thiên văn ngắn (Phần 1)
09/05/2018
TỪ THẦN THOẠI ĐẾN KHOA HỌC: 600 tCN - 1550 sCN Các truyền thống mà nền thiên văn học hiện đại được xây dựng trên
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 11)
09/04/2018
Tương đương khối lượng-năng lượng Phương trình nổi tiếng nhất thế giới vật lí học cho ta biết rằng khối lượng và
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 10)
26/03/2018
Nguyên tử cơ học lượng tử Bất chấp những nỗ lực tột bậc của Rutherford và Bohr, những phương diện nhất định của cấu
Nguyên tố Rhodium
22/03/2018
Rhodium là một nguyên tố kim loại màu trắng bạc có ánh kim cao và chống ăn mòn. Nó được xem là kim loại quý hiếm nhất và giá
Hội nghị giảng dạy vật lý toàn quốc lần thứ IV - năm 2018 tại Đà Nẵng
17/03/2018
Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng phối hợp với Hội Giảng dạy Vật lí thuộc Hội Vật lí Việt Nam và Vụ
Stephen Hawking: 1942-2018
15/03/2018
Nhà vũ trụ học Stephen Hawking đã tạ thế hôm 14 tháng Ba 2018 tại nhà riêng của ông ở Cambridge, Anh. Ông nổi tiếng thế giới

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