Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử

Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử
Theo: Dink Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Một ngày nào đó, ta sẽ có thể dùng đồ điện gia dụng để ... tạo nên hệ thống lượng tử.
Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử - Ảnh 1.

Sau nhiều thập kỷ nỗ lực thu nhỏ đồ điện tử, ta có được những thiết bị điện “xịn” hơn, nhưng cũng đang gần chạm tới giới hạn mà định luật Moore đặt ra. Đối mặt với chướng ngại vật lớn nhất ngành điện tử là những bộ não sáng giá nhất trái đất, những kỹ sư và nhà khoa học tìm cho nhân loại một hướng đi mới: công nghệ thông tin lượng tử.

Công nghệ lượng tử vận dụng những quy luật kỳ lạ của thế giới hạt - những quy luật mà đến giờ khoa học vẫn chưa hiểu hết, chỉ biết rằng chúng không thể cùng tồn tại cùng đồ điện tử ta dùng hàng ngày. 

Thế nhưng ta đã có tin vui! Các nhà khoa học tại Trường Kỹ thuật Phân tử Pritzker thuộc Đại học Chicago vừa công bố đột phá mới: một trạng thái lượng tử đặc biệt, có thể tồn tại và được điều khiển bởi thiết bị điện làm từ silicon carbide, vật liệu bán dẫn được dùng nhiều trong ngành điện tử.

Chúng tôi bất ngờ vô cùng trước khả năng tạo ra và điều khiển các bit lượng tử trong đồ điện tử thông thường”, David Awschalom, trưởng ban nghiên cứu và cũng là người đi tiên phong trong lĩnh vực công nghệ lượng tử, cho hay. “Những khám phá mới này thay đổi cách nghĩ của ta về phát triển công nghệ lượng tử - có lẽ một ngày nào đó ta sẽ có thể sử dụng đồ điện gia dụng để tạo ra thiết bị lượng tử”.

Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử - Ảnh 2.

Nhà vật lý học David Awschalom.

Trong hai báo cáo khoa học đăng tải trên Science và Science Advances, nhóm nghiên cứu của Awschalom chứng minh khả năng điều khiển trạng thái lượng tử bằng điện thông qua vật liệu silicon carbide. Đột phá này còn mở ra một khả năng nữa: đó là những thiết bị điện lượng tử thiết kế đơn giản, thay vì phải sử dụng những vật liệu cao cấp như kim loại siêu dẫn, kim cương hay nguyên tử lơ lửng trong không trung.

Các trạng thái lượng tử quan sát được trong silicon carbide còn tạo ra những photon với bước sóng gần tương đương với dải sóng viễn thông. “Khả năng này cho phép chúng có thể truyền tin bằng những đường cáp quang có sẵn, thứ dây dẫn đã đang vận chuyển 90% lượng dữ liệu quốc tế vòng quanh thế giới”, ông Awschalom nói.

Hơn nữa, những hạt photon này còn sở hữu những đặc tính riêng khi kết hợp với đồ điện tử hiện có. Như trong báo cáo đăng tải trên Science Advances, đội ngũ nghiên cứu có thể tạo ra “radio FM lượng tử”; tương tự như cách bạn bật đài nghe nhạc vậy, thông tin lượng tử cũng có thể được truyền đi rất xa.

Trong báo cáo đăng tải trên Science, nhóm nghiên cứu mô tả một độ phá nữa, một cách thức ứng phó với vấn đề thường gặp trong công nghệ lượng tử, đó là “nhiễu”.

Các thiết bị bán dẫn đều có pha tạp, và tại mức lượng tử, những tạp chất này có thể khiến thông tin lượng tử bị rối và tạo ra các nhiễu loạn điện từ”, đồng tác giả nghiên cứu Chris Anderson cho hay. “Có thể coi đây là vấn đề ảnh hưởng tới mọi công nghệ lượng tử”.

Thế nhưng, chỉ cần sử dụng thứ công cụ đơn giản của ngành điện, đó chính là thiết bị diode - một công tắc một chiều điều hướng electron, nhóm nghiên cứu đi tới kết luận bất ngờ: tín hiệu lượng tử bỗng không còn bị nhiễu, gần như ổn định tuyệt đối.

Đột phá: tạo ra được trạng thái lượng tử trong đồ điện gia dụng, đây có thể là tiền đề xây dựng Internet lượng tử - Ảnh 3.

Từ trái sang là các nhà nghiên cứu Kevin Miao, Chris Anderson và Alexandre Bourassa.

Trong thí nghiệm, chúng tôi đã phải cần tới tia laser, có điều chúng lại khiến electron bay lung tung trong vật liệu thử nghiệm. Chẳng khác gì cứ phải chơi nghe nhạc cướp ghế với electron vậy; khi tắt ánh sáng là mọi thứ ngay lập tức dừng lại, mỗi hạt nằm một nơi”, Alexandre Bourassa, đồng tác giả nghiên cứu nói. “Vấn đề nằm ở chỗ việc electron nằm ngẫu nhiên sẽ ảnh hưởng tới trạng thái lượng tử của hệ thống. Nhưng rồi chúng tôi phát hiện ra rằng khi đưa trường điện vào, sẽ có thể loại bỏ hết electron và khiến toàn hệ thống ổn định hơn nhiều”.

Bằng việc kết hợp vật lý của cơ học lượng tử với công nghệ bán dẫn đã được phát triển đến mức chín muồi, Awschalom và các cộng sự đã dẫn đầu cuộc cách mạng công nghệ lượng tử.

Công trình nghiên cứu này đưa chúng ta một bước gần hơn tới khả năng lưu trữ, phân phát thông tin lượng tử trên hệ thống cáp quang có sẵn”, ông Awschalom nói. “Mạng lưới lượng tử đó sẽ mang tới những công nghệ mới, cho phép xây nên những mạng liên lạc không thể hack được, có thể ‘dịch chuyển tức thời’ trạng thái hạt để rồi xây dựng Internet lượng tử”.

Tham khảo Phys.org

Chính thức: WHO đặt tên cho virus corona mới là Covid-19

tinybook tinybook 1 tuần 14 giờ
Chính thức: WHO đặt tên cho virus corona mới là Covid-19
“Việc đặt tên mang ý nghĩa ngăn chặn những cái tên khác không chính xác hay được dùng vào những mục đích không hay”.

Nhiệt độ Châu Nam Cực ở mức cao kỷ lục, băng tan ở khắp nơi

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Nhiệt độ Châu Nam Cực ở mức cao kỷ lục, băng tan ở khắp nơi
Nhìn chung, băng tan tại các vùng cực với tốc độ ngày một nhanh là điều hết sức đáng báo động.

Biến đổi khí hậu đã đang khiến dòng biển chảy nhanh hơn, các nhà khoa học vẫn bối rối không biết tác hại sẽ ra sao

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Biến đổi khí hậu đã đang khiến dòng biển chảy nhanh hơn, các nhà khoa học vẫn bối rối không biết tác hại sẽ ra sao
Một tác động to lớn khác của biến đổi khí hậu vừa được công bố: Tốc độ chảy của biển đang tăng nhanh và nó ảnh hưởng đến Trái Đất rất nhiều.

Bill Gates là người đầu tiên trên Thế giới sắm tàu thủy chạy bằng Hydrogen

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Bill Gates là người đầu tiên trên Thế giới sắm tàu thủy chạy bằng Hydrogen
Di chuyển trong 'nhung lụa' nhưng cũng phải nghĩ tới môi trường!

Các nhà khoa học phát triển được khẩu trang phủ muối có thể tiêu diệt mầm bệnh virus

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Các nhà khoa học phát triển được khẩu trang phủ muối có thể tiêu diệt mầm bệnh virus
Những tinh thể muối sắc nhọn sẽ "xiên" chết virus.

Bằng kỹ nghệ ngàn năm tuổi, người Nhật tạo ra tờ giấy mỏng nhất thế giới

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Bằng kỹ nghệ ngàn năm tuổi, người Nhật tạo ra tờ giấy mỏng nhất thế giới
Những bước xử lý giấy đã được lưu truyền qua nhiều thế hệ nghệ nhân.

Những chiếc hố khoan sâu nhất thế giới, cùng cuộc đua vào sâu trong lòng đất giữa các quốc gia

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Những chiếc hố khoan sâu nhất thế giới, cùng cuộc đua vào sâu trong lòng đất giữa các quốc gia
Mỹ là quốc gia chiến thắng trong cuộc đua đến với mặt trăng, còn Nga lại là kẻ dẫn đầu trong cuộc đua tiến vào lòng đất.

Virus corona mới có thể lây truyền qua khí dung: Chuyên gia hóa học phân tích chi tiết các vấn đề mọi người cần nắm rõ

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Virus corona mới có thể lây truyền qua khí dung: Chuyên gia hóa học phân tích chi tiết các vấn đề mọi người cần nắm rõ
Mới đây, trang thông tin chính thống của Trung Quốc Tân Hoa Xã nhận định, khí dung (aerosol) có thể giúp virus corona mới phát tán rộng nếu người hít phải hạt bụi khí chứa loại virus này khiến nhiều người hoang mang.

Trước khi có kiến cánh để cưỡi, Ant-Man đã phải dùng tới ... dây chun để bay trong không khí

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Trước khi có kiến cánh để cưỡi, Ant-Man đã phải dùng tới ... dây chun để bay trong không khí
Một trong những phương tiện mà anh đã sử dụng để di chuyển chính là các chú kiến cánh với khả năng bay.

Italia nghiên cứu dùng công nghệ in 3D để tạo ra 'thịt chay', hướng đến giải quyết vấn đề khủng hoảng lương thực trong tương lai

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Italia nghiên cứu dùng công nghệ in 3D để tạo ra thịt chay, hướng đến giải quyết vấn đề khủng hoảng lương thực trong tương lai
Theo nhóm nghiên cứu, chi phí cho việc in 100g thịt bằng công nghệ này chỉ khoảng 3 USD, không quá cao so với việc mua thịt trực tiếp trong siêu thị.

Tại Trung Đông, gà rán KFC cũng trở thành mặt hàng để người ta đánh đổi cả tính mạng để buôn lậu

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Tại Trung Đông, gà rán KFC cũng trở thành mặt hàng để người ta đánh đổi cả tính mạng để buôn lậu
Gà rán KFC hay các món đồ ăn nhanh đã quá quen thuộc đối với chúng ta, nhưng có lẽ tại Trung Đông đây lại là những món đồ ăn nhanh "chậm" nhất trên thế giới.

Trong Vũ trụ DC, đây là ba nhân vật có thể chạy nhanh hơn cả Flash

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Trong Vũ trụ DC, đây là ba nhân vật có thể chạy nhanh hơn cả Flash
Vẫn có một vài người đã vượt qua và cho Barry thấy rằng mình vẫn luôn luôn phải nỗ lực trong cuộc chiến công lý.

Nếu hút hết nước khỏi biển, Trái Đất sẽ trông như thế nào?

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Nếu hút hết nước khỏi biển, Trái Đất sẽ trông như thế nào?
Dãy núi dài nhất thế giới có đến 90% bộ phận nằm dưới biển, những cầu nối liên kết các lục địa,... đều được bật mí trong đoạn video của NASA này.

Dòng biển ấm chảy bên dưới băng Bắc Cực đang "đun chảy" lớp băng dày, có thể khiến nước biển dâng cả mét

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Dòng biển ấm chảy bên dưới băng Bắc Cực đang "đun chảy" lớp băng dày, có thể khiến nước biển dâng cả mét
Nước biển dâng là do băng tan, nhưng băng tan lại cũng chính là vì nước biển nằm sâu phía dưới

The New York Times: Khẩu trang y tế trên toàn cầu đang được bổ sung số lượng như thế nào?

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
The New York Times: Khẩu trang y tế trên toàn cầu đang được bổ sung số lượng như thế nào?
Các nhà máy sản xuất khẩu trang trên khắp thế giới hoạt động 24 giờ một ngày, 7 ngày một tuần để đảm bảo nguồn cung mặt hàng này.

Bác sĩ 'đi trước thời đại' Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Bác sĩ đi trước thời đại Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ
Trong giai đoạn còn chưa có thuốc kháng sinh, vị lương y họ Wu vẫn có những biện pháp tiến bộ, đi trước thời đại để ngăn chặn một dịch bệnh đã khiến 60.000 người tử vong.

Người Trung Quốc dùng ứng dụng nào đối phó virus Corona?

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Người Trung Quốc dùng ứng dụng nào đối phó virus Corona?
Khi dịch viêm phổi cấp do virus Corona mới gây ra tiếp tục lan rộng, các hãng công nghệ Trung Quốc đã ra mắt nhiều nền tảng, dịch vụ cung cấp thông tin xác thực về căn bệnh này.

Yang's Tiger: Sư tử bản địa của Trung Quốc, nhưng lại được gọi là hổ

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Yangs Tiger: Sư tử bản địa của Trung Quốc, nhưng lại được gọi là hổ
Yang's Tiger hay còn có một tên gọi khác là Panthera Youngi, chúng là một loài sư tử cổ đại đã tuyệt chủng và sống cách đây khoảng 35.000 năm tại Đông Bắc của Trung Quốc.

Tin vui: Việt Nam nuôi cấy và phân lập thành công virus Corona mới

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Tin vui: Việt Nam nuôi cấy và phân lập thành công virus Corona mới
Một tin vui cho Việt Nam khi ngày hôm nay (7/2), Viện vệ sinh dịch tễ Trung ương đã nuôi cấy và phân lập thành công virus corona mới.

Bác sĩ 'đi trước thời đại' Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Bác sĩ đi trước thời đại Wu Lien-teh - người ngăn chặn đại dịch viêm phổi giết chết hàng ngàn sinh mạng cách đây hơn 1 thế kỷ
Trong giai đoạn còn chưa có thuốc kháng sinh, vị lương y họ Wu vẫn có những biện pháp tiến bộ, đi trước thời đại để ngăn chặn một dịch bệnh đã khiến 60.000 người tử vong.

Chế tạo đai ốc bánh xe bằng in 3D, Ford biến việc trộm bánh xe trở thành điều không tưởng

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Chế tạo đai ốc bánh xe bằng in 3D, Ford biến việc trộm bánh xe trở thành điều không tưởng
Ford tin rằng, với các đai ốc bánh xe chống trộm làm từ vật liệu in 3D này, nạn trộm cắp bánh xe sẽ tự biến mất.

Bạn đừng quá lo lắng, Châu Á chúng ta đã đẩy lùi được tới BA đại dịch cúm trong quá khứ

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Bạn đừng quá lo lắng, Châu Á chúng ta đã đẩy lùi được tới BA đại dịch cúm trong quá khứ
Những bài học trong quá khứ sẽ dạy được chúng ta rất nhiều điều trong cuộc chiến chống nCoV hiện tại.

Loài kỳ giông "lười" nhất quả đất: 7 năm mới thèm di chuyển một lần, ăn một bữa no một thập kỷ

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Loài kỳ giông "lười" nhất quả đất: 7 năm mới thèm di chuyển một lần, ăn một bữa no một thập kỷ
Chúng chỉ di chuyển khi thèm ăn và khi thèm ... giao phối.

Sau hơn 500 năm, bí mật ẩn dưới kiệt tác nổi tiếng của Leonardo da Vinci cuối cùng đã được giải mã

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Sau hơn 500 năm, bí mật ẩn dưới kiệt tác nổi tiếng của Leonardo da Vinci cuối cùng đã được giải mã
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Imperial College London (Anh) và Phòng trưng bày Quốc gia Anh tuyên bố đã vén màn thành công bí ẩn hàng trăm năm qua do danh họa người Ý Leonardo da Vinci tạo ra trong bức tranh "Virgin of the rocks"

Đã có cách chế tạo pin năng lượng có thể tạo ra điện vào ban đêm mà không cần tới ánh sáng Mặt Trời

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Đã có cách chế tạo pin năng lượng có thể tạo ra điện vào ban đêm mà không cần tới ánh sáng Mặt Trời
Nhờ ứng dụng nguyên lý hoàn toàn ngược lại với các tấm pin năng lượng Mặt Trời, các nhà khoa học đã tạo ra được những tấm pin có khả năng tạo ra năng lượng vào ban đêm.

Israel chế tạo thành công khẩu trang có thể diệt virus corona, tái sử dụng 100 lần

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Israel chế tạo thành công khẩu trang có thể diệt virus corona, tái sử dụng 100 lần
Một công ty tại Israel tuyên bố đã phát triển được một loại khẩu trang diệt virus, vi khuẩn, nấm độc ngay khi chúng tiếp xúc với lớp vải của khẩu trang.

Các nhà khoa học phát triển mặt nạ tích hợp màn hình, giúp lính cứu hỏa có thể “nhìn xuyên” màn khói dày đặc

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Các nhà khoa học phát triển mặt nạ tích hợp màn hình, giúp lính cứu hỏa có thể “nhìn xuyên” màn khói dày đặc
Loại mặt nạ phòng độc kết hợp với màn hình của các nhà khoa học Mỹ có thể hiển thị chính xác các vật thể ở đằng sau màn khói lửa vô cùng nguy hiểm.

Tốc độ lây lan của chủng mới của virus corona nhanh như thế nào?

tinybook tinybook 2 tuần 5 giờ
Tốc độ lây lan của chủng mới của virus corona nhanh như thế nào?
Số lượng người nhiễm 2019-nCoV đã lên tới hơn 24.000 người.

Bọ ngựa 30 triệu năm tuổi được bảo quản hoàn hảo trong mảnh hổ phách

tinybook tinybook 2 tuần 19 giờ
Bọ ngựa 30 triệu năm tuổi được bảo quản hoàn hảo trong mảnh hổ phách
Hổ phách thường có nhiều màu khác nhau, nhưng màu phổ biến nhất là màu vàng nâu, chúng được xem là "bảo tàng lưu trữ" các loại côn trùng thời cổ đại với khả năng bảo quản gần như hoàn hảo.

Đây là 3 thói quen của những thiên tài bạn cũng có thể áp dụng để làm mình thông minh hơn

tinybook tinybook 2 tuần 20 giờ
Đây là 3 thói quen của những thiên tài bạn cũng có thể áp dụng để làm mình thông minh hơn
Tất cả chỉ tốn 1 tiếng mỗi ngày mà thôi.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat