Các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa dịch chuyển tức thời một hạt photon từ mặt đất lên vệ tinh đặt trên quỹ đạo cách 500km

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa dịch chuyển tức thời một hạt photon từ mặt đất lên vệ tinh đặt trên quỹ đạo cách 500km
Theo: FRTK Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa dịch chuyển tức thời một hạt photon từ mặt đất lên vệ tinh đặt trên quỹ đạo.

Các nhà nghiên cứu Trung Quốc vừa dịch chuyển tức thời một hạt photon từ mặt đất lên vệ tinh đặt trên quỹ đạo với khoảng cách 500 km.

Vào năm ngoái, Một tên lửa Long March 2D đã khởi hành từ Trung Tâm Phóng Vệ Tinh Tửu Tuyền (Jiuquan) ở sa mạc Gobi mang theo một vệ tinh tên là Mặc tử (Micius), tên một triết gia Trung Quốc cổ đại qua đời năm 391 sau công nguyên. Tên lửa này đã đặt Vệ tinh Mặc Tử lên quỹ đạo đồng bộ Mặt trời (Sun-synchronous orbit), do đó nó sẽ đi qua một điểm cố định trên trái đất vào cùng một thời điểm mỗi ngày.

Mặc Tử, người được coi là ông tổ của Mặc Gia, vốn là trường phái triết học duy nhất trong lịch sử Trung Hoa xem trọng phản tư, logic và khoa học. Có lẽ đây là lý do vì sao tên ông đã trở thành biểu tượng cho dự án đầy tham vọng này.

Mặc Tử, người được coi là ông tổ của Mặc Gia, vốn là trường phái triết học duy nhất trong lịch sử Trung Hoa xem trọng phản tư, logic và khoa học. Có lẽ đây là lý do vì sao tên ông đã trở thành biểu tượng cho dự án đầy tham vọng này.

Mặc Tử là một máy thu photon có độ nhạy cao có thể dò tìm các trạng thái lượng tử của từng photon riêng lẻ được bắn lên từ mặt đất. Đây là điều quan trọng bởi nó cần phải cho phép các nhà khoa học thử nghiệm các thành tố kĩ thuật từ nhiều dạng lượng tử như rối lượng tử, mật mã lượng tử, và kẻ cả dịch chuyển tức thời lượng tử nữa.

Ngày hôm nay, Nhóm Mặc Tử đã thông báo về kết quả của lần thử nghiệm đầu tiên. Họ đã tạo ra một mạng lưới lượng tử đất-vệ tinh đầu tiên, trong quá trình phá vỡ kỉ lục về khoảng cách xa nhất mà một rối (lượng tử) đo được. Và họ đã sử dụng mạng lưới lượng tử này để dịch chuyển tức thời photon đầu tiên từ mặt đất lên quỹ đạo.

Dịch chuyển tức thời đã chở thành một mục tiêu quy chuẩn với bất cứ mọt phòng thí nghiệm lượng tử quang học nào trên thế giới. Kĩ thuật này dựa trên một hiện tượng kì lạ của rối lượng tử. Điều này xảy ra khi hai vật thể lượng tử, ví dụ như hai photon, được hình thành cùng thời điểm và vị trí trong khoảng không và chia sẻ cùng một sự hiện hữu. Về mặt kĩ thuật mà nói, chúng có cùng hàm sóng.

Điều gây tò mò về rối lượng tử là hiện tượng chia sẻ hiện hữu (shared existence) này tiếp tục diễn ra ngay cả khi các photon bị phân tách ở bất cứ khoảng cách nào dù xa đến đâu.

Trở lại những năm 1990, các nhà khoa học đã nhận ra họ có thể sử dụng liên kết này để truyền thông tin lượng tử từ một điểm của vũ trụ đến điểm khác. Ý tưởng là 'tải về' tất cả các thông tin liên kết với một photon từ vị trí này, và truyền nó thông qua liên kết rối đến photon khác ở vị trí khác.

Photon thứ hai do đó sẽ chia sẻ nhận diện với photon thứ nhất. Và rồi, chính nó sẽ trở thành photon thứ nhất. Đây là bản chất tự nhiên của dịch chuyển tức thời và nó đã được thực hiện nhiều lần ở các phòng thí nghiệm trên trái đất.

Rối lượng tử

Rối lượng tử

Dịch chuyển tức thời là một thành tố quan trọng của một phổ rộng các công nghệ khác nhau. "Dịch chuyên tức thời khoảng cách xa được nhận diện như là một nguyên liệu cho các quy trình như mạng lưới lượng tử quy mô lớn, hay điện toán lượng tử phân phối," Nhóm nghiên cứu Trung Quốc cho hay.

Trên lý thuyết, không có khoảng cách tối đa đánh dấu chấm hết cho hiện tượng rối lượng tử. Tuy nhiên Rối lượng tử là một thứ cực kì mong manh dễ vỡ bởi khi photon tương tác với vật chất của khí quyển hay bên trong sợi quang, hiện tượng này sẽ biến mất ngay lập tức.

Kết quả là, khoảng cách mà các nhà khoa học đo đạc rối lượng tử hay thực hiện dịch chuyển tức thời là cực kì có giới hạn. " Các thử nghiệm dịch chuyển tức thời trước đây giữa các khoảng cách xa được giới hạn ở mức dưới 100km, bởi sự mất mát photon trong các sợi quang hay các kênh không gian-tự do trên mặt đất," nhóm nghiên cứu cho biết.

Tuy nhiên Vệ tinh Mặc Tử đã thay đổi tất cả nhờ việc nó nằm trong quỹ đạo cách mặt đất 500km, và với phần lớn quãng đường này, bất cứ photon nào đang dịch chuyển cũng phần lớn là đi qua các khoảng chân không. Để giảm tối thiểu lượng không khí trên quãng đường này, các nhà khoa học Trung Quốc đã đặt trạm mặt đất ở Ngari Tây Tạng ở độ cao 4000 mét. Vậy nên khoảng cách từ mặt đất đến vệ tinh sẽ dao động trong khoảng 1400 km khi nó ở gần đường chân trời, cho đến quãng 500km khi nó ở ngay trên đỉnh đầu.

. “Chúng tôi đã tường thuật lại trường hợp dịch chuyển tức thời lượng tử đầu tiên của các hạt photon đơn độc lập từ đài quan sát mặt đất đến vệ tinh quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất- thông qua một kênh đất-đối-không (uplink channel) – với khoảng cách lên tới 1400 km,”

. “Chúng tôi đã tường thuật lại trường hợp dịch chuyển tức thời lượng tử đầu tiên của các hạt photon đơn độc lập từ đài quan sát mặt đất đến vệ tinh quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất- thông qua một kênh đất-đối-không (uplink channel) – với khoảng cách lên tới 1400 km,”

Để thực hiện thí nghiệm này, Nhóm nghiên cứu đến từ Trung Quốc đã tạo nên các cặp photon trên mặt đất với tỉ lệ 4000 cặp/phút. Họ sau đó bắn một trong số các photon này lên vệ tinh, thứ dịch chuyển trên đầu chúng ta hàng ngày vào lúc nửa đêm. Họ giữ cho các photon khác ở trên mặt đất.

Cuối cùng, họ đếm các photon trên mặt đất và trên quỹ đạo để chứng minh rằng rối lượng tử thực sự đã diễn ra, và rằng họ có thể dịch chuyển tức thời các photon theo cách đó. Trong vòng hơn 32 ngày, họ đã gửi lên hàng triệu photon và thành công trong 911 trường hợp. “Chúng tôi đã tường thuật lại trường hợp dịch chuyển tức thời lượng tử đầu tiên của các hạt photon đơn độc lập từ đài quan sát mặt đất đến vệ tinh quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất- thông qua một kênh đất-đối-không (uplink channel) – với khoảng cách lên tới 1400 km,” Nhóm nghiên cứu Trung Quốc cho biết.

Đây là lần đầu tiên một vật thể có thể dịch chuyển tức thời từ Trái Đất lên Quỹ Đạo, đánh dấu một kỉ lục mới về quãng đường xa nhất của một rối lượng tử.

Dự án tham vọng này cũng cho thấy Trung Quốc đang vươn mình trở thành một thế lực trong lĩnh vực này, lĩnh vực mà vốn luôn được dẫn dắt bởi Hoa Kì và Châu Âu. – Mặc Tử thực sự rất ấn tượng. Nhưng câu hỏi quan trọng hiện tại là Phương Tây sẽ phản ứng như thế nào với điều này.

Tham khảo: MIT Technology Review

Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng

tinybook tinybook 2 tháng 3 tuần
Chiếc đĩa bí ẩn của nước Nga: Dù bé tẹo nhưng chẳng ai nhấc nổi, bên dưới ẩn giấu bí mật gây ngỡ ngàng
Chiếc đĩa bí ẩn này thực chất là gì? Nếu biết, bạn sẽ hết sức bất ngờ đấy.

Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?

tinybook tinybook 2 tháng 3 tuần
Thế giới đang sử dụng những cách nào để xây dựng nhà chống lũ?
Bên cạnh chống lũ, việc sống chung với lũ cũng là một trong những phương án nhiều nước áp dụng ngày nay. Điểm thiết yếu của chính sách này là phải xây dựng được những ngôi nhà chống lũ cho người dân.

2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
2 thầy trò sử dụng thuật toán để biến bản đồ từ thời cổ đại thành hình chụp rõ nét như bản đồ vệ tinh
Nhìn vào để thấy sự thay đổi chóng mặt của đô thị hóa.

Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Nghệ nhân Zimbabwea biến lốp xe hơi cũ thành những đôi dép độc đáo
Dù tạo ra một đôi giày thoải mái từ lốp xe hơi cũ nghe có vẻ phi thực tế, nhưng theo những gì Chitukutuku đang làm, quy trình này có vẻ khá đơn giản, chỉ mất chưa đầy 1 tiếng đồng hồ.

Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Chàng thanh niên mang hoài bão dọn sạch biển hợp tác cùng Microsoft, chế tạo tàu gom rác tự hành chạy bằng năng lượng Mặt Trời
Dự kiến, hai điểm đến tiếp theo của những hệ thống tàu này là Việt Nam và Cộng hoà Dominica.

Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Giới khảo cổ phát hiện hình vẽ mèo khổng lồ 2000 năm tuổi nằm ngay giữa sa mạc tại Peru
Theo đó, các nhà khảo cổ học đã bất ngờ phát hiện hình vẽ con mèo khổng lồ này khi đang cải tạo lối đi để du khách có thể dễ tới chiêm ngưỡng những bức hình khổng lồ tạo nên Nazca Lines bí ẩn và nổi tiếng.

Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Tìm xuống vùng biển sâu nhất đại dương, khoa học phát hiện sự thật đau lòng: Biến đổi khí hậu đang nghiêm trọng hơn bao giờ hết rồi
Có một xu hướng đáng ngại đang tồn tại dưới đáy đại dương, và khoa học đang tích cực tìm hiểu thêm.

Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Các nhà thiên văn học hóa giải bí ẩn về thiên hà chứa 99,99% vật chất tối
Nhiều khả năng đội nghiên cứu đưa nhận định cũ sẽ tính toán lại để tranh cãi bằng được rằng mình đúng. Chúng ta cùng "lót dép" chờ xem.

Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Phát hiện ra "siêu sức mạnh" mới của loài gấu nước: một lá chắn cực tím bằng huỳnh quang
Gấu nước vẫn chưa thôi làm chúng ta bất ngờ.

7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
7 việc cực đơn giản nhưng nếu làm được, bạn đặc biệt hơn 90% dân số thế giới đấy
Hãy thử xem mình có phải là "của hiếm" của thế giới hay không nhé.

Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Giáo sư đại học Mỹ tuyên bố: Rất có thể chúng ta đang sống trong một thế giới giả lập
Theo kết luận của giáo sư, tỉ lệ sống trong giả lập của chúng ta lên tới 50%.

6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
6 ý nghĩa thực sự mỗi khi bạn cảm thấy "Deja vu" - hiện tượng rất nhiều người đã từng trải nghiệm mà không giải thích nổi
Deja vu đến nay vẫn là một hiện tượng khoa học chưa thể giải thích. Dẫu vậy, nó vẫn mang đến những ý nghĩa nhất định.

Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Khoa học "đập hộp" hang động tách biệt khỏi thế giới suốt 5 triệu năm, và đây là những gì được tìm thấy
Một hang động bị đóng kín suốt 5,5 triệu năm, chỉ được tìm ra từ cách đây hơn 30 năm và đến nay mới chỉ có chưa đến 100 người được phép xuống thám hiểm.

Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Ai đã tạo ra thế giới kỳ lạ của "Nghìn lẻ một đêm"?
Nghìn lẻ một đêm là bộ sưu tập các truyện dân gian Trung Đông và Nam Á được biên soạn bằng tiếng Ả Rập trong thời đại hoàng kim Hồi giáo.

Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Sự kiện Dust Bowl: "Cơn bão đen" kéo dài 10 năm trên khắp Bắc Mỹ
Sự kiện Dust Bowl nổi bật với hiện tượng rất nhiều cơn bão và lốc hoành hành ở các đồng cỏ tại khu vực Bắc Mỹ và gây ra nhiều thiệt hại kinh khủng.

Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Cùng nghe thứ âm thanh tuyệt diệu của vũ trụ, được tạo ra từ loạt ảnh chụp Dải Ngân hà của NASA
NASA đã sử dụng quá trình chuyển hóa dữ liệu thành âm thanh để đem tới cách nhận thức về vũ trụ theo một cách hoàn toàn mới, đó là hé “âm thanh” của Dải Ngân hà.

Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Bất chấp “Bão Facebook" - quét tài khoản, không cho chạy quảng cáo, doanh nghiệp này vẫn có thể đạt 1000 đơn đặt hàng/ngày nhờ 3 việc sau
"Bão Facebook" đang là từ khoá hot trong thời gian gần đây trong cộng đồng thương mại điện tử và những doanh nghiệp nào có Facebook là kênh quảng cáo, khi bỗng dưng một ngày nhận được thông báo "tài khoản quảng cáo bị vô hiệu hoá", dù không vi phạm hoặc nhận được bất kỳ cảnh báo nào.

Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?

tinybook tinybook 2 tháng 4 tuần
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối rác không gian va chạm vào nhau?
Hiệu ứng Domino có thể tạo ra lớp mảnh vỡ không thể xuyên thủng, giam giữ chúng ta trên Trái đất vĩnh viễn.

10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa

tinybook tinybook 3 tháng 4 giờ
10 sai lầm hay mắc phải trong việc dọn dẹp nhà cửa
Trong quá trình dọn dẹp và chăm sóc nhà cửa, chúng ta thường mắc phải những sai lầm không chỉ gây hại cho những đồ vật xung quanh mà còn cho chính bản thân chúng ta.

Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện

tinybook tinybook 3 tháng 15 giờ
Phân tích đá Mặt Trăng cho thấy nhà chị Hằng từng phát ra từ trường, và nhờ nó sự sống trên Trái Đất mới xuất hiện
Lấy được mẫu đá từ hai cực của Mặt Trăng, ta sẽ biết rõ khẳng định này là đúng hay sai.

Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc

tinybook tinybook 3 tháng 16 giờ
Sử dụng năng lượng Mặt Trời, thiết bị này lấy được nước từ không khí khô hanh như sa mạc
Toàn bộ hệ thống chỉ nặng 7kg.

Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim 'máy bay phản lực' lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu

tinybook tinybook 3 tháng 20 giờ
Bay liên tục 13.000 km không cần nghỉ, loài chim máy bay phản lực lập kỷ lục vô tiền khoáng hậu
Bay hơn 12.000km từ Alaska đến New Zealand trong 11 ngày không ngừng nghỉ, một con chim choắt mỏ thẳng đuôi vằn xác lập một kỷ lục vô tiền khoáng hậu trong thế giới động vật.

Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng

tinybook tinybook 3 tháng 1 ngày
Đột phá: lần đầu tiên khoa học đạt được siêu dẫn ở nhiệt độ phòng
"Trạng thái siêu dẫn" vẫn là mục tiêu của khoa học vật chất suốt nhiều thập kỷ nay, và chúng ta đã đi được nửa chặng đường với đột phá mới.

Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục

tinybook tinybook 3 tháng 2 ngày
Não sôi lên, hộp sọ nổ tung, cơ bắp bốc hơi và mô bị thủy tinh hóa, khoảnh khắc bị núi lửa hủy diệt còn kinh hoàng hơn địa ngục
Núi lửa là một vết đứt gãy trên lớp vỏ của một hành tinh, như là Trái Đất cho phép dung nham, tro núi lửa, và khí thoát ra từ một lò magma ở dưới bề mặt.

Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s

tinybook tinybook 3 tháng 2 ngày
Khoa học tìm ra giới hạn trên của tốc độ âm thanh: 36 km/s
Trên lý thuyết, âm thanh truyền qua vật liệu hydro kim loại (mới chỉ tồn tại trên lý thuyết) sẽ có tốc độ cao nhất, gần với mốc 36 km/s.

4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ

tinybook tinybook 3 tháng 2 ngày
4 lý do khiến TMĐT ngày càng thu hút tín đồ công nghệ
Với hàng loạt ưu đãi độc quyền hấp dẫn, cam kết xuất xứ và chính sách hậu mãi “sang xịn”, sự bùng nổ đơn hàng công nghệ trong những Lễ Hội mua sắm đã và đang chứng tỏ vị thế của hệ thống gian hàng chính hãng trên TMĐT trong lòng fan công nghệ.

Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19

tinybook tinybook 3 tháng 2 ngày
Nếu không ngửi được 2 mùi này thì nhiều khả năng bạn đã mắc phải COVID-19
Mất khứu giác và vị giác là một trong những triệu chứng do coronavirus được báo cáo phổ biến nhất, và cũng là một trong những dấu hiệu rõ ràng nhất về sự hiện diện của virus SARS-CoV-2.

Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo

tinybook tinybook 3 tháng 3 ngày
Đây là lý do tại sao ta nên xây cơ sở hạ tầng internet lượng tử trên quỹ đạo
Nghiên cứu mới chỉ ra rằng với một dàn 400 vệ tinh lượng tử, ta sẽ "dễ dàng" có được internet lượng tử toàn cầu.

6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục 'càng sớm càng tốt'

tinybook tinybook 3 tháng 3 ngày
6 dấu hiệu cho thấy nhà bạn có vấn đề về điện, cần khắc phục càng sớm càng tốt
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu hết các ngôi nhà không tuân theo các biện pháp an toàn được khuyến nghị để ngăn ngừa điện giật và hỏa hoạn, tuy nhiên một số dấu hiệu dễ nhận thấy có thể giúp tìm ra vấn đề trước khi mọi thứ vượt khỏi tầm tay.

Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào

tinybook tinybook 3 tháng 4 ngày
Mổ xẻ trạm gốc 5G Huawei mới thấy công ty Trung Quốc cần linh kiện Mỹ đến mức nào
Gần 30% giá trị trạm gốc 5G của Huawei thuộc về các linh kiện Mỹ, hầu hết trong số đó là các con chip tối quan trọng cho việc xử lý tín hiệu radio, điều khiển nguồn năng lượng cũng như chip nhớ.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat